Система рекуперации энергии от Porsche

Одной из проблем современных гибридных автомобилей являются аккумуляторы. Как при небольших габаритах добиться значительной емкости, как обеспечить быструю зарядку, избежав перегрева? Инженеры Porsche предложили свое решение проблемы.

Впрочем, в данном случае автором идеи выступила известная команда Формулы-1 Williams, первоначально планировавшая установить изобретение на свои гоночные болиды. Но ситуация в Формуле поменялась, и разработка нашла применение в Porsche 911 GT3 R Hybrid – первом гибридном автомобиле от Porsche.

В компоновке 911 GT3 R ничего необычного нет – задние колеса приводятся в движение 480-сильным двигателем внутреннего сгорания, а передние – двумя электродвигателями мощностью по 80 л.с. каждый. Главный же интерес представляет аккумулятор. Вместо обычных кислотных или литий-ионных батарей, в автомобиле использован гироскопический накопитель энергии. По сути, это тот же электродвигатель, но его ротор с минимальным трением вращается в вакууме со скоростью до 40000 оборотов в минуту.

Раскрутка этого ротора происходит в момент торможения автомобиля, когда электромоторы передней оси выстапают в роли генераторов тока. В процессе же разгона, роли меняются и генератором выступает уже ротор, вращающийся с огромной скоростью к магнитном поле. Таким образом, механическая энергия вращения в аккумуляторе обратно преобразуется электрическую и приводит в движения электромоторы оси.

Преимущества предложенной схемы гибридной установки – возможность очень быстро накапливать огромный запас энергии – применяемые обычно литий-ионные аккумуляторы не способны выдержать таких токов заряда и требуют строжайшего контроля температуры. А чем быстрее удается запасать энергию, тем эффективнее работает гибридный привод. Вспомним хотя бы протестированный нами Mercedes S400, в котором именно эти проблемы традиционных аккумуляторов стали причиной невнятной работы гибридного привода. Гибридный же 911-ый может «зарядить» батарею за одно торможение, а затем в течение 6-8 секунд питать электродвигатели.

Однако есть и обратная сторона. Хоть маховик аккумулятора и вращается в вакууме, от трения в подшипниках никуда не денешься, а значит и энергия постепенно теряется. Представим, что Porsche 911 GT3 R остановился перед долгим светофором – за это время аккумулятор успеет растерять немалую часть заряда. То есть главная сфера применения подобных систем рекуперации энергии – гоночные автомобили. Именно здесь за разгоном всегда следует быстрое торможение, и гибридный привод работает с максимальной эффективностью.