Новость

28.09.2017

Mercedes-AMG Project ONE - мировая премьера концепт-кара

Автор статьи

Завершинская Варвара

На Международном автомобильном салоне (IAA) во Франкфурте состоялась мировая премьера автомобиля Mercedes-AMG Project ONE. Этот двухместный концептуальный суперкар впервые в истории переносит с гоночной трассы на обычные дороги самую современную и самую экономичную гибридную технологию из «Формулы-1» и знаменует собой кульминацию 50-летнего юбилея AMG.

Ожидается, что этот высокодинамичный гибрид будет развивать мощность свыше 1 000 л. с., а его максимальная скорость должна превысить отметку в 350 км/ч. Данный концепт-кар сочетает в себе потрясающую гоночную динамику и подходящую для повседневного использования гибридную технологию из «Формулы-1» с образцовой экономичностью. Это уникальное явление в мировой практике. За реализацию проекта Project ONE целиком отвечает Mercedes-AMG. 

Воплощение в жизнь этой сложной разработки осуществляется в тесном сотрудничестве с экспертами «Формулы-1» из подразделения Mercedes-AMG High Performance Powertrains в Бриксворте, а также с автоспортивным подразделением Mercedes-AMG Petronas Motorsport в Брэкли. Вместе с четырёхдверным концепт-каром AMG GT Concept автомобиль Mercedes-AMG Project ONE приоткрывают завесу тайны над будущей стратегией развития высокодинамично-гибридных приводов этого спортивного бренда в рамках Mercedes-Benz. 

Привод: турбированный мотор и четыре электродвигателя

1,6-литровый гибридный бензиновый двигатель V6 с технологией непосредственного впрыскивания и одинарным, опирающимся на помощь электродвигателя, турбонаддувом напрямую заимствован у болида Mercedes-AMG Petronas из гонок «Формула-1». Привод четырёх расположенных сверху распределительных валов осуществляется через цилиндрические шестерни. Для достижения высокого уровня оборотов механические пружины в клапанах заменены на пневматические.

Поэтому данный силовой агрегат со средним расположением перед задней осью без труда раскручивается и до частоты в 11 000 об/мин – явление, уникальное в настоящее время для автомобилей, допущенных к эксплуатации на дорогах общего пользования. Однако в целях увеличения срока службы двигателя и ради возможности использования стандартного бензина марки Super plus вместо гоночного топлива частота вращения его коленвала сознательно ограничена на уровне ниже предела, принятого в «Формуле-1».

Дополнительную силу для «полёта» высокооборотному ДВС даёт высокотехнологичный турбокомпрессор. Работающая на ОГ турбина отделена от компрессорной турбины, и оптимально располагаясь к стороне выпуска и впуска на двигателе V6, они связаны между собой посредством вала. На этом валу находится электродвигатель мощностью около 90 кВт, который в зависимости от рабочего состояния раскручивает турбину компрессора с частотой до 100 000 об/мин, – например, при трогании с места или в зависимости от изменения нагрузки. Характерное для «Формулы-1» обозначение этого блока звучит как MGU-H (Motor Generator Unit Heat).

Мгновенная реакция, быстрее, чем у атмосферного двигателя V8

Самое большое преимущество: явление турбоямы – то есть замедленной реакции на нажатия педали акселератора, обусловленной инерцией большого по размеру нагнетателя – здесь полностью устранено. Время отклика здесь резко сократилось, став даже короче, чем у атмосферного двигателя V8. Электрический турбокомпрессор обладает ещё одним преимуществом: он утилизирует часть избыточной энергии из потока отработавших газов, вырабатывая электроэнергию в качестве генератора, чтобы затем либо запасать её через рекуперацию в высоковольтном литий-ионном аккумуляторе, либо передавать её для усиления работы другого электродвигателя.

Последний развивает 120 кВт и располагается непосредственно на двигателе внутреннего сгорания, будучи связан в его коленчатым валом через цилиндрическую шестерню. Называется это MGU-K (Motor Generator Unit Kinetic) – технология, также применяемая в «Формуле-1» для достижения максимальной экономичности и производительности.

Новый полный привод с передней осью исключительно на электрической тяге

Кроме того, здесь также применяются ещё два электродвигателя мощностью по 120 кВт – для привода передней оси. С передними колёсами каждый из них связан через собственный редуктор. Работающая исключительно на электротяге передняя ось позволяет индивидуально, для каждого колеса, регулировать разгон и торможение, и тем самым обеспечивать индивидуальное распределение крутящего момента для достижения особо высокой динамики (Torque Vectoring = векторизация крутящего момента).

Кроме того, с помощью двух этих электромоторов можно оптимально использовать энергию торможения в целях рекуперации, то есть ориентировочно до 80 её процентов, если говорить об условиях повседневной эксплуатации. Эта энергия запасается в аккумуляторе для увеличения запаса хода на электрической тяге. Каждым из электродвигателей управляет своя силовая электроника, размещённая поблизости от них в днище автомобиля.

Рекордное значение термического КПД

Термический КПД двигателя внутреннего сгорания с электрическим турбокомпрессором (MGU-H) в сочетании с электродвигателем на коленчатом валу (MGU-K) будет выше 40 процентов. Для серийных автомобилей это является недостижимым прежде рекордом, что подтверждает лидерство данной силовой установки и в плане экономичности. Это означает, что из каждого литра топлива данный концепт-кар получает значительно больше энергии для движения вперёд, чем другие автомобили. Таким образом, он в равной мере является экономичным и мощным. Для сравнения: термодинамический КПД традиционных ДВС составляет от 33 до 38 процентов.

Литий-ионный аккумулятор с технологиями из «Формулы-1»

Элементы аккумуляторной батареи, их расположение, а также их охлаждение соответствуют таковым в болидах Mercedes-AMG Petronas, применяемых в гонках «Формула-1». Однако в целях повседневной эксплуатации число их в AMG Project ONE будет увеличено вчетверо. Высоковольтный литий-ионный аккумулятор и преобразователь постоянного напряжения, обеспечивающий работу бортовой сети с напряжением 12 Вольт и зарядку в ней, компактно размещены за передней осью в днище автомобиля.

Ещё одна инновация – высокое напряжение системы привода EQ Power+, которое удалось повысить с прежних 400 до 800 Вольт. Более высокий уровень напряжения позволил, к примеру, значительно уменьшить сечение проводки, в результате чего удалось сэкономить на монтажном пространстве и уменьшить массу автомобиля.

Интеллектуальные эксплуатационные стратегии для достижения оптимальной мощности и экономичности

Высокопроизводительная система привода EQ Power+ на основе Plug-in-Hybrid, в целом, предлагает множество интеллектуальных эксплуатационных стратегий, оптимально рассчитанных на различные эксплуатационные сценарии. При этом режимы движения варьируются от чисто электрического режима до высокодинамичного режима, который соответствует настройке, используемой на квалификационных заездах в «Формуле-1» для достижения наилучшего времени круга. Несмотря на высокую сложность системы, водитель – в зависимости от своих текущих запросов – будет всегда получать оптимальную комбинацию из мощи и экономичности. При этом конструкторы Mercedes-AMG опираются на многолетний опыт и ноу-хау из «Формулы-1», а также ноу-хау, полученные при разработке автомобиля SLS AMG Electric Drive и в ходе НИОКР концерна Daimler AG.

Так, водитель сможет, к примеру, начинать движение на чисто электрической тяге, когда гиперкар будет поначалу приводиться в движение за счёт двух электродвигателей на передней оси, а электродвигатель на коленчатом валу будет оказывать поддержку при кратковременных ускорениях. Если водитель энергичнее надавит на педаль акселератора, то есть затребует больше мощности, то в дело включится двигатель V6. С ростом числа оборотов силовая установка будет задействовать весь свой потенциал мощности. Функция Race Start («Мгновенный старт») позволит достичь впечатляющих показателей разгона. Так, на разгон с 0 до 200 км/ч уйдёт меньше шести секунд. 

Совершенно новая автоматизированная 8-ступенчатая коробка передач

Передача крутящего момента на задние колёса осуществляется с помощью совершенно новой 8-ступенчатой коробки передач, специально разработанной для Mercedes-AMG Project ONE. Она работает на гидравлике, где переключение передач может осуществляться как в автоматическом режиме, так и вручную посредством подрулевых переключателей.

В основе экстраординарных ходовых качеств автомобиля Mercedes-AMG Project ONE лежит использование лёгкого и высокопрочного карбонового монокока, происхождение которого также следует искать в технологиях для «Формулы-1». То же самое относится к интеграции двигателя и коробки передач: оба этих компонента функционируют и как элементы несущей конструкции кузова, на них также полностью держится подвеска задних колёс.

Многорычажная подвеска с инновационными толкающими штангами (push-rod)

Огромную работу проделали также специалисты по ходовой части. И спереди, и сзади применяется подвеска с многорычажным типом конструкции. Настраиваемая винтовая подвеска (койловеры) отличается несколькими особенностями: обе амортизационные стойки с толкающими штангами (push-rods) располагаются перпендикулярно направлению движения автомобиля. Инновационное расположение амортизаторов с пружинами заменяет собой функцию и необходимость использования трубчатого стабилизатора поперечной устойчивости. Такое решение надёжно предотвращает крены кузова даже при очень быстрой смене направления движения, сохраняя комфорт.

Общая настройка пружин и амортизаторов нацелена на идеально сбалансированную, легко контролируемую и, прежде всего, спортивную динамику. Свой вклад вносят также полный привод и векторизация крутящего момента (Torque Vectoring). Система ABS устанавливается серийно, для системы ESP® предусмотрена, как это принято в автомобилях AMG, трёхступенчатая программа контроля. Включённая система ESP® (ESP® ON) призвана обеспечивать высокий уровень безопасности при движении, режим спортивной управляемости (ESP® SPORT HANDLING MODE) допускает бóльшие углы рысканья, прежде чем система вмешается, а значит, и более спортивный стиль вождения, отключение же системы ESP® (ESP® OFF) позволяет двигаться с динамикой на уровне гоночной на специальных трассах.