Нынешний автосалон выдался по-настоящему урожайным на новинки.
Если описать тему выставки в нескольких словах, то это будет мобильность, электротранспорт и автономное вождение. Собственно говоря, по этим темам и было представлено большинство новинок.
Примечательно, что помимо производителей автомобилей в выставке приняли участие большое количество известных компаний, производящих компоненты для автосборочных предприятий.
Новации вокруг клапана
Компания Federal-Mogul продемонстрировала во Франкфурте новую версию своего механизма вращения клапанов Rotocap. Продукт стал еще компактнее и теперь доступен для двигателей легковых автомобилей с четырьмя клапанами на цилиндр.
Наружный диаметр устройства, устанавливаемого в клапанные механизмы, колеблется от 2 до 2,5 см в зависимости от модели автомобиля, для которого оно предназначено. Эффект же от установки заключается в компенсации недостатка смазки и расширении диапазона крутящего момента двигателя.
Легковые автомобили в городе часто работают на низких оборотах, двигаясь в пробках, и механизм Rotocap заставляет клапаны контролируемо вращаться, организовывая тем самым равномерное нагревание седел клапанов, что в свою очередь снижает вероятность возникновения локальных деформаций, предотвращает прорывы газов и образование трещин на уплотнительной фаске.
Применение данного механизма особенно актуально для двигателей со сниженным потреблением масла в клапанном механизме или для моторов на альтернативном топливе.
Federal-Mogul также показал на автосалоне направляющие втулки и седла с улучшенными показателями теплопроводности. Эти детали способны снизить температуру клапана на 70 °C, что особенно важно в работе форсированных компактных двигателей. За счет более равномерного распределения нагрева по окружности вкладыша седла клапана удается избежать локального перегрева. Новые детали, изготовленные из порошковых медьсодержащих сплавов, дают возможность отказа от обогащенной топливовоздушной смеси в качестве средства понижения температуры.
Компания показала и расширение ассортимента подшипников коленвала, покрытых высокоэффективным полимерным составом IROX 2, изготовленным на основе полиамидимида с различными присадками. Покрытие обеспечивает лучшую износостойкость и снижает трение, кроме того, оно успешно взаимодействует с маловязкими маслами. Такие подшипники можно использовать как в легковых, так и в коммерческих автомобилях, в том числе оборудованных системой «старт-стоп».
Два проекта внутри прототипа
Компания Delphi представила во Франкфурте целый ряд высокотехнологичных новинок, начиная с платформы автоматизированного управления автомобилем и заканчивая системой непосредственного впрыска топлива с увеличенным давлением.
Однако наибольшее внимание посетителей выставки привлек прототип Volkswagen Passat с 1,8-литровым двигателем, в котором инженеры Delphi совместили две свежие разработки – систему отключения цилиндров Dynamic Skip Fire (DSF) и 48-вольтовый гибридный привод.
DSF является первой полностью регулируемой системой отключения цилиндров, позволяющей снижать выбросы четырехцилиндровых двигателей легковых автомобилей на 11%.
Применение 48-вольтового гибридного привода, разработанного Delphi, сводит к минимуму затраты на обслуживание системы доочистки отработавших газов и обеспечивает 15% топливной экономичности.
Многих также заинтересовал 3D-дисплей Delphi, состоящий из нескольких слоев. Такой экран удобен тем, что для просмотра не требует очков, не вызывает головной боли и других неприятных ощущений. Изображение на нем выглядит глубоким и четким, текст хорошо воспринимается.
Трансмиссия, стоящая на трех китах
Британская компания GKN на 67-м Франкфуртском международном автосалоне показала новую компактную электрическую трансмиссию eTwinsterX, сулящую автомобилестроителям три ключевых преимущества перед существующими электроприводами.
Во-первых, новая трансмиссия значительно меньше, чем другие системы с эквивалентной мощностью. Это позволяет новинке присутствовать в автомобиле любого типа: от юркого городского малыша до представительного лимузина или гибридного внедорожника, будь они переднеприводными, заднеприводными или полноприводными.
Во-вторых, в трансмиссии eTwinsterX инженеры применили двухскоростную систему передач, которая оптимизирует переключение с максимальной эффективностью, а также обеспечивает «бесшовные» характеристики переключений.
Третье динамическое преимущество – распределение крутящего момента на отдельные колеса, что обеспечивает устойчивость, маневренность и безопасность автомобиля. Кроме того, eTwinsterX также может создавать отрицательный эффект крутящего момента для замедления транспортного средства или для создания контролируемого заноса.
Ось предлагаемой англичанами трансмиссии является разделяемой, поэтому eTwinsterX может устанавливаться в гибридных автомобилях и интегрироваться в существующие платформы транспортных средств. Предполагается, что первые демонстрационные экземпляры eTwinsterX как раз и будут устанавливаться на гибридах.
В фокусе – решения для электромобилей
Поставляя решения для всех существующих систем привода, компания Elring в данное время сфокусировалась на технологиях изготовления батарей и топливных элементов, электроприводах и легких компонентах автомобилей. Некоторые из разработок в данном направлении были представлены на автосалоне.
Одна из демонстрационных моделей компании показывала электропривод, объединяющий двигатель, трансмиссию и силовую электронику. Это решение разрабатывалось Elring совместно с партнерами и ориентировано на крупномасштабное производство.
В сфере хранения энергии компания продемонстрировала систему, состоящую из нескольких батарейных модулей, заключенную в пластиковый корпус со встроенным элементом, выравнивающим давление.
Здесь же компанией был показан топливный элемент, содержащий 300 ячеек с биполярными металлическими пластинами. Элемент может быть встроен в трансмиссию транспортного средства в качестве аккумулятора.
Также на стенде Elring посетители выставки могли увидеть легкую фронтальную консоль для салона автомобиля, несущий модуль двери и блок защиты от бокового удара. Все эти детали изготовлены компанией из листового металла по специальной технологии, облегчающей вес конструкции.
Из лабораторий – в шоу-кар
На выставке IAA Cars во Франкфурте немецкая компания Webasto представила два высокотехнологичных решения для электромобильности – модуль батарей и стационарные зарядные станции.
Система батарей, обеспечивающая электромобиль высоким напряжением, может быть сформирована из элементов любой формы, также и сам блок в целом может быть таким, каким его видит заказчик-автопроизводитель. В компании Webasto отмечают, что их энергетические модули будут еще и долговечными, однако от конкретики в «расшифровке» этого понятия воздержались.
Зарядные станции, продемонстрированные Webasto, имеют мощность 11 и 22 кВт. Меньшие – Webasto Pure – могут крепиться на стене и предназначены только для зарядки электромобиля, тогда как большие – Webasto Next – имеют возможность интеграции в систему «умного» дома.
Высокопроизводительная станция Webasto Life, предназначенная для коммерческого использования или корпоративных клиентов, заряжает электромобиль постоянным током. В линейке есть и мобильная версия, обеспечивающая машину зарядом в пути, – компактная станция Webasto Go.
Помимо этих новинок компания показала свежие разработки в области своей непосредственной специализации – в сфере систем терморегулирования и отопления для автомобилей. В частности, посетители автосалона увидели электрообогреватель высокого напряжения HVH 100 для гибридов и электромобилей с напряжением до 870 В.
Все, о чем было сказано выше, посетители автосалона смогли увидеть воплощенным в выставочном шоу-каре.
Классика и модерн
Презентацией модифицированного варианта своего хита – легкосплавного колесного диска модели А – компания Borbet напомнила о 30-летии этого успешного дизайнерского решения.
16-дюймовые диски Borbet A и по сей день присутствуют в ассортименте производителя, но обновленная современная версия в категории «Спорт» сегодня выпускается размерностью 8,0 на 18 дюймов и 8,5 на 19 дюймов.
В категории «Премиум» компания показала диски, производимые по технологии Flow Forming. Расположение спиц в них формирует интересный рисунок и при освещении обеспечивает необычное светопреломление. Размерность таких дисков – 8,0 на 20 дюймов и 10,0 на 21 дюйм.
Эффективность, экологичность и удобство
Компания MAHLE в последнее время активно инвестирует финансовые и интеллектуальные средства в три основных направления: энергоэффективность, удовольствие от вождения и экологичность. Подтверждением тому стали новинки, представленные на стенде Франкфуртского автосалона – 2017.
Поршневые кольца U-flex, например, на 30% уменьшают выбросы твердых частиц из двигателей внутреннего сгорания.
Модуль управления охлаждающей жидкостью (на 12 или 48 вольт) обеспечивает быстрое распределение потоков охлаждающей жидкости при различной температуре для разных компонентов, используя только один насос. Тем самым устройство сокращает выбросы в атмосферу углекислого газа.
Электрический компрессор системы кондиционирования электромобилей в версиях на 400 и 800 вольт, а также система кондиционирования воздуха R744, работающая на природном и экологически чистом хладагенте, – это тоже решения компании MAHLE, направленные на сохранение чистоты окружающей среды.
Ну а для комфортного пребывания в автомобиле специалисты компании предлагают новый пятислойный салонный фильтр CareMetix, удерживающий твердые частицы и даже запахи.
Сесть в ковш, а не в калошу
Новую модульную платформу в линейке продуктов Adident продемонстрировала компания Recaro, известная своими автомобильными сиденьями во всем мире.
Платформа Recaro Performance Seat Platform (RPSP) имеет лицензию для установки в серийных автомобилях, эксплуатирующихся на дорогах общего пользования, и адресована компанией-производителем своим OEM-партнерам.
На новой платформе построено люксовое сиденье с видимыми частями каркаса, изготовленного из углеродного волокна. Сиденье с регулируемыми подстаканниками предназначено для внедорожников. В классическом стиле Recaro выполнено сиденье для автолюбителей, предпочитающих резкий, спортивный стиль вождения.
В линейке Adident именитый производитель сумел совместить передовые технические и дизайнерские идеи с такими чертами элегантности и шика, как кожа, перфорированная алькантара и матовый алюминий. Но в конечном итоге все подчинено обеспечению безопасности и комфорта.
НОВИНКИ ОТ TENNECO
Новая система подвески от компании Tenneco призвана различать индивидуальную манеру вождения и приспосабливаться к ней наилучшим образом. На Франкфуртском автосалоне компания показала активную и полуактивную системы подвески и кое-что еще.
С одной стороны автоматически настраиваемая подвеска может рассматриваться как забота о комфорте водителя, с другой – как элемент автомобиля с автономной системой управления. Но как бы то ни было, упрощенный дизайн амортизатора и способность быстро адаптироваться к дорожным покрытиям и условиям делают его отличным вариантом для производителей, которые ищут легко интегрируемое решение.
Конструкция, предложенная Tenneco, лишена внешнего электронного блока управления. Электроника, датчики и программные средства управления расположены непосредственно в демпфере, что делает их удобными для интеграции в независимую подвеску без обширной реорганизации механических и электрических систем автомобиля.
По сравнению с обычными амортизаторами новинка от Tenneco предлагает более широкий диапазон демпфирующих сил (до 16 профилей), что обеспечивает стабильный комфорт и управляемость.
В числе новаций Tenneco продемонстрировал также новый электронный клапан управления заслонкой. Спектр применения его широк, он может, например, регулировать звук двигателя или участвовать в процессе рециркуляции части выхлопных газов.
Клапан имеет модульную конструкцию с двойным подшипником, которая минимизирует утечки и противостоит проникновению воды и соли. Устройство может работать при температуре выхлопных газов до 750 °C.
Электронный клапан может оставаться закрытым во время нормальных условий движения и открываться при интенсивном ускорении, снижая противодавление. Для такого применения доступны варианты клапанов с функцией отказобезопасности и без нее.
Износ безопасности не помеха
На Международном автосалоне во Франкфурте компания Michelin показала новую шину Primacy 4, которая сохраняет высокий уровень безопасности движения на мокрой дороге даже при износе вплоть до минимальной глубины протектора в 1,6 мм.
Инженеры трудились над этим решением около трех лет и в результате использования эластомеров нового поколения, оптимизации рельефа протектора добились необходимых показателей отвода воды и плотного сцепления в пятне контакта с поверхностью дороги.
В ходе испытаний новых шин Michelin Primacy 4 было зафиксировано сокращение тормозного пути на 0,9 метра в сравнении с усредненными данными по продукции конкурентов. Результат тестов на изношенных шинах Primacy 4 оказался еще более впечатляющим – минус 2,8 метра от среднего результата соперников.
Новинка, по словам производителя, превосходит конкурентов и в долговечности, она готова пройти в среднем на 18 000 км больше.
В компании Michelin пообещали выпустить Primacy 4 на рынок в начале 2018 года в 29 размерах: от 15 до 18 дюймов.
Шины в вираже и на лестнице
Компания Hankook показала во Франкфурте концептуальные прототипы, новинки премиум-класса для заводской комплектации и актуальную линейку зимних шин.
В проектировании концептуальных шин Magfloat, Flexup, i-Play, Shiftrac и Autobine активное участие приняли студенты Университета Цинциннати (США). Учащиеся вместе с инженерами разработали шину, которая сама является «двигателем» и может организовывать передвижение со скоростью до 15 км/ч на основе расширения магнитного поля. Шина Flexup наделяет транспортное средство способностью подниматься и спускаться по лестницам, преодолевать дорожные препятствия на скорости до 35 км/ч. Шина Shiftrac «умеет» превосходно преодолевать повороты, так как ее элементы работают так же, как и виражирующий конькобежец. Шина Autobine может автоматически устанавливаться или отсоединяться, а шина i-Play предназначается машинам с двумя ведущими колесами и навесным оборудованием. Эти продукты заслужили несколько наград за дизайн и конструкцию в 2015, 2016 и 2017 годах.
Еще один продукт Hankook, заслуживающий звания передового, – вращающаяся на 360° шина Ball Pin Tire. Она позволяет транспортному средству, оснащенному гироскопом, входить в поворот под прямым углом.
Гости Франкфуртского автосалона могли получить представление о том, как работают футуристичные концептуальные шины, воспользовавшись тренажером Next Driving Lab с большим экраном, предоставляющим круговой обзор.
Компания Hankook, которая является поставщиком для таких автомобильных брендов, как Audi, BMW, Ford, Mercedes-Benz, Opel, Porsche и VW, в стремлении упрочить свои позиции недавно открыла в Корее научно-исследовательский центр «Технодом», а в Финляндии – собственный испытательный полигон тестирования зимних шин.
На выставочном стенде было представлено расширение размерности зимней линейки экологически нейтральных высокоэффективных шин i*cept, а также технология шумоподавления Sound Absorber, которая с 2016 года используется в оснащении шин мощных спортивных купе и кроссоверов премиум-класса, включая Audi RS5 Coupe и люксовый кроссовер Audi Q7/SQ7. Специальная полиуретановая панель внутри шины избавляет ее от характерного гула в движении, это особенно актуально для низкопрофильной резины. Недавно технологию усовершенствовали, заменив состав пены и клея, что позволило сделать шину легче, и автоматизировав одну из операций. По уверению представителей Hankook, благодаря этому шины с технологией Sound Absorber станут доступны для автомобилей среднего ценового сегмента.
Новое поколение летних шин Kinergy Eco², выпускаемых Hankook для компактных и среднеразмерных автомобилей европейского производства, характеризуется улучшенными тяговыми и тормозными характеристиками, сниженной шумностью. Продукт, в котором инженеры использовали новые полимеры, увеличили содержание силики и сделали крупнее пятно контакта, появится в продаже весной 2018 года в размерности 13–16 дюймов.
Новинки от Schaeffler
Именитая немецкая компания продемонстрировала второе поколение модуля теплового управления контурами охлаждения двигателя и коробки передач.
Это устройство уже запущено компанией в производство. Модуль снижает вредные выбросы двигателя при холодном пуске, а затем контролирует показатели в процессе эксплуатации транспортного средства.
Еще одна новинка от Schaeffler – также уже серийно выпускающийся электрический регулятор распредвала, осуществляющий динамическую синхронизацию клапанов двигателя с угловой скоростью коленчатого вала 600–800 градусов в секунду. Причем настройка осуществляется в обоих направлениях вращения.
Толкатель с гидравлическим переключением, позволяющий отключать отдельные цилиндры, тоже был представлен Schaeffler на автосалоне в качестве новинки, которая с 2018 года будет устанавливаться в серийный трехцилиндровый двигатель.
Помимо прочего компания представила модуль управления трансмиссией гибридного автомобиля, двухмассовый маховик с интегрированным маятниковым амортизатором и 48-вольтовую систему, которая подключается к коленчатому валу двигателя внутреннего сгорания через ремень вместо стартер-генератора.
Особого внимания заслуживали разработки подразделения E-Mobility, которое недавно появилось в структуре Schaeffler и приняло на себя разработку продуктов и системных решений для гибридных и полностью электрических транспортных средств. Некоторые результаты деятельности подразделения посетители автосалона увидели уже в этом году. Например, компактное односкоростное устройство с коаксиальной или параллельной осью для синхронного двигателя с постоянным возбуждением или асинхронного электромотора с силовой электроникой или без нее. Причем базовая конфигурация устройства может быть расширена дополнительными функциональными элементами, такими, к примеру, как парковочный замок.
Шины с мозгами и спортивными возможностями
Дебют шинных технологий ContiSense и ContiAdapt состоялся во Франкфурте на стенде компании Continental. Шины, произведенные по ним, могут осуществлять мониторинг собственного состояния и адаптироваться к дорожным условиям.
Технология ContiSense базируется на электропроводящих резиновых смесях, которые позволяют посылать электрические сигналы от датчика в шине к приемнику в автомобиле. Датчик внутри шины непрерывно контролирует целостность, глубину и температуру протектора, и в случае критических показаний водитель получает предупреждение. Данные также могут транслироваться в автомобиль или на смартфон через Bluetooth.
ContiAdapt подразумевает наличие в шине микрокомпрессоров, которые регулируют давление, в том числе и в конструкции с переменной шириной обода. Идея заключается в изменении размера пятна контакта шины с поверхностью дороги. Технология предусматривает четыре варианта, что, по мнению ее авторов, вполне достаточно для адаптации к влажным, неровным, скользким и нормальным поверхностям. ContiAdapt также позволяет устанавливать очень низкое давление в шинах, ниже 1 бара, чтобы облегчить выезд после парковки в глубоком снегу или преодолеть опасный участок «черного льда».
Continental сумел объединить две технологии в одной концептуальной шине, которая имеет три различных зоны протектора для движения на влажных, скользких или сухих поверхностях. В зависимости от давления в шинах и ширины обода активируются различные участки протектора, и в каждом случае шина принимает требуемый «след».
Помимо перспективных новинок Continental представил новые версии уже известных продуктов. Так, например, шина Premium Contact 6 содержит новое кристаллическое соединение диоксида кремния для коротких тормозных расстояний на мокрой дороге. Свежая генерация на 15% превосходит предыдущую версию по показателю пробега и на 10% – по параметру снижения шумности.
Чтобы придать шине больше спортивных качеств, инженеры изменили дизайн плеча шины SportContact 6, объединив плечо с асимметричной геометрией ребер протектора. Длинные плечевые блоки поддерживают друг друга, обеспечивая дополнительное сцепление и эффективно передавая даже очень высокую мощь. Линейка SportContact 6 содержит шины для моделей от автомобилей среднего класса до внедорожников.
Зимняя шина для спортивных автомобилей Winter Contact TS 860 S также в приоритете содержит короткое тормозное расстояние и обработку заснеженного пути. Новинка имеет широкую тормозную канавку, проходящую через центр и улучшающую захват. Жесткие широкие плечевые блоки обеспечивают точное руление, в то время как многочисленные мелкие углубления и тяговые прорези в блоках протектора обеспечивают хорошее сцепление со снегом, что позволяет управлять автомобилем в спортивной манере даже на зимней дороге.
В настоящее время Winter Contact TS 860 S проходит сертификационные испытания ведущих европейских автопроизводителей. Как ожидается, предстоящей зимой шина появится в продаже в 14 размерах шириной от 225 до 315 миллиметров для колесных дисков размерностью 18–21 дюйм с разрешением на скорости до 270 км/ч.
Новинки для велосипеда и электромобиля
Компания Bridgestone на Франкфуртском автосалоне привлекла внимание посетителей велосипедной шиной, не требующей заполнения воздухом и, соответственно, не подверженной проколам.
Шина работает за счет оригинальной структуры упругих спиц, сделанных из смол и каучука по технологии Air Free Concept. Как ожидается, данный продукт выйдет на рынок в 2019 году.
Еще одна концептуальная разработка Bridgestone адресована электромобилю BMW i3. Это шина Ecopia EP500, сочетающая большой диаметр с узким рисунком протектора, что содействует улучшению аэродинамических свойств и большему сопротивлению качению. Также разработчики отмечают хорошее сцепление шины с дорогой, как с сухой, так и с влажной. Технология, по которой создавалась Ecopia EP500, в 2014 году была названа шинной технологией года.
Инновации – в помощь двигателям
Один из мировых лидеров в эффективных технологических решениях для двигателей внутреннего сгорания, гибридных и электрических моторов американская компания BorgWarner Inc представила несколько новинок.
Одна из них – 48-вольтовый электронный компрессор eBooster для трехлитрового бензинового двигателя Daimler последнего поколения. Технология дает возможность более эффективно сжигать топливо в шестицилиндровых двигателях, наделяя их мощностью восьмицилиндровых моторов. Это преимущество актуально и для гибридных агрегатов.
Компактный компрессор содержит в себе бесщеточный мотор постоянного тока, прочные магниты из самарий-кобальтового сплава и силовую электронику.
Еще одна интересная новинка от BorgWarner – 48-вольтовые системы управления температурой eFan для вентиляторов с номинальной мощностью от 0,8 до 3,4 кВт, предназначенных для легковых, внедорожных и коммерческих автомобилей. Конструкция основана на масштабируемой бесколлекторной конструкции постоянного тока со встроенной электроникой. Устройство в оптимизированном легком корпусе обеспечивает высокую скорость вращения крыльчатки при низкой шумности, причем вне зависимости от частоты вращения двигателя.
Компания также представила механизм газораспределения для Hyundai Lambda II, Genesis EQ900, G90, G80 и Kia K7. Новшество здесь заключается в центральном расположении механизма, который легче интегрировать в двигатель и проще калибровать. Газораспределительное устройство BorgWarner работает в более широком диапазоне скоростей и температур двигателя, чем обычные системы VCT.
В отличие от конкурирующих моделей, которые требуют активного контроля, технология BorgWarner обеспечивает отказоустойчивое возвращение газораспределителя в среднее положение для надежного запуска двигателя в любых рабочих условиях.
Для широкого спектра моделей с бензиновым двигателем компанией BorgWarner разработаны турбонагнетатели VTG с изменяемым углом лопастей и скоростью на входе в турбинное колесо. Инженеры оптимизировали дизайн и материалы своего нового турбокомпрессора, который благодаря электроприводу быстро реагирует на падение оборотов двигателя, выдерживает высокие тепловые нагрузки и точно позиционирует S-образные лопасти.
Текст и фотоматериал: редакция журнала «Автомастер».
Материал подготовлен при поддержке компании BOSCH.