10 автомобилей, которые перевернули мир
Шрифт:
Прототип Toyota Prius (1995)
И слова его не расходились с делом. В октябре того же 1925-го Сакичи при поддержке правительства Японии организовал творческий конкурс. Главный приз в 1 млн йен посулили тому, кто сможет представить на суд жюри качественно новый тип аккумуляторов – более компактный, емкий и неприхотливый, чем существовавшие в то время образцы. Победителя, несмотря на значительное число участников, правда так и не удалось выявить. Тем не менее уже в 1939-м, всего два года спустя после основания автомобильного отделения Toyota Industries, названного Toyota Motor Corporation, в структуре фирмы появился департамент, занимавшийся исследованием новых технологий в области электропитания и аккумуляторов. Между прочим, к тому времени Toyota еще даже не выпускала легковые автомобили!
Идеи Сакичи Тойоды намного опередили свое время. К тому же на носу была Вторая мировая, а после масштабное
Бензиновый голод в одночасье сделал подзабытые слова Сакичи Тойоды остро актуальными. Но если всемирный топливный кризис оказался сравнительно скоротечным, то ограничения по содержанию вредных примесей в отработавших газах ставили перед инженерами автомобильных компаний крайне непростую, если не сказать неразрешимую задачу.
Дело в том, что требования экологов одновременно снизить содержание в выхлопе основных вредных компонентов, прежде всего двуокиси углерода, углеводородов и оксида азота, практически неосуществимы. Уменьшение доли одного вещества тут же ведет к увеличению другого. Тогда в середине 1970-х гг. настоящий прорыв удалось совершить инженерам Honda, разработавшим мотор серии CVCC с так называемой форкамерно-факельной системой зажигания. Ее особенностью является поджиг рабочей жидкости не свечой зажигания, а факелом раскаленных газов из специальной полости, частично отделенной от остального объема камеры сгорания. Подобная схема за счет работы двигателя на обедненной смеси позволяет значительно снизить количество вредных веществ в выхлопе, уменьшить расход топлива и все это без потерь для динамических характеристик. Honda тут же прослыла разработчиком передовых экологических технологий, сделав на форкамерно-факельное зажигание серьезную маркетинговую ставку. Инженеры Toyota, напротив, ограничились полумерами, что лишь укрепило за маркой славу производителя надежных, но консервативных машин. Впрочем, как ни странно, именно это обстоятельство в конечном итоге и приведет к рождению Prius.
Перемотаем историческую хронику на 20 лет вперед. Начало 1990-х гг. Toyota встретила в ранге несомненного лидера японского автопрома по объемам продаж, хотя на самом деле фирма погрязла в кризисе. Продажи упали на самый низкий за последнее десятилетие уровень, крайне невыгодный обменный курс йены к доллару сжирал прибыли, но хуже того, новый руководитель компании Соичиро Тойода пессиместически высказался о модельной линейке фирмы: «Автомобили Toyota стали скучными. Все наши машины похожи друг на дружку как братья-близнецы». Что-то нужно было менять, причем чем скорее, тем лучше.
Осенью 1993-го вице-президент по перспективным разработкам Йосиро Кимбара собрал подчиненных и поставил перед ними новую задачу. Он попросил их отбросить все, что они знают о современных автомобилях и в буквальном смысле создать машину завтрашнего дня, не стесненную оковами догм и стандартных решений. Амбициозный проект не без пафоса окрестили G21 – от английского слова generation, то есть «поколение» и XXI в. Кимбара немного немало требовал заглянуть в будущее и представить как будет выглядеть среднестатистический массовый автомобиль нового тысячелетия и с позиции дизайна, и с точки зрения технологий. Поначалу перед исследовательской командой G21 не стояло никаких сроков и конкретных планов. Единственным пожеланием руководства, а надо сказать Соичиро Тойода с самого начала стал настоящим фанатом проекта, было создание машины «фантастически экономичной и экологичной».
Впервые команда из специально отобранных инженеров, дизайнеров и технологов собралась вместе 1 февраля 1994 г. Возглавивший проект Такеши Учиямада неустанно повторял – главное для машины будущего это полет фантазии, инженерное чутье, наконец, интуиция. Пять месяцев команда рассматривала и изучала самые различные варианты, а в июле представила отчет о проделанной работе. В подробном документе досконально излагались предложения о создании нового компактного автомобиля с удлиненной колесной базой, высокой крышей, просторным салоном и высокоэффективным 1,5литровым бензиновым 4-цилиндровым двигателем. По предварительным оценкам экспертов групп G21, новая модель могла добиться 50-процентной экономии топлива, в сравнении с обычной моделью того же класса и мощности.
«И это все, что вы придумали за полгода работы?» – реакция руководства компании оказалась немедленной и однозначной. В самом деле, от участников проекта требовался инженерный прорыв, а вместо этого они предлагали всего лишь еще один обычный и скучный автомобиль… Может статься, что проект G21, начинавшийся с такой помпой, закончился бы полным пшиком, но в дело вмешался его величество случай.
Prius 1-го поколения (XW10)
Дело в том, что в то же самое время другая группа разработчиков Toyota трудилась над созданием нового поколения электромобилей. Вообще-то работы над автомобилями на электрической тяге стартовали еще накануне первого мирового нефтяного кризиса в 1971-м г., но сколько-нибудь
Ничего нового Шиоми-сан, конечно же, не придумал… Достаточно сказать, что еще на выставке в Париже в 1901 г. молодой инженер Фердинанд Порше предложил полностью готовый к действию автомобиль, оснащенный одновременно двигателем внутреннего сгорания и электромотором. Интерес к подобным конструкциям в первое десятилетие XX в. наблюдался и у других автомобильных компаний по обе стороны океана. Правда, инженеры того времени надеялись, что использование двигателей различных типов поможет достижению более высокой максимальной скорости и лучшей динамики. В следующий раз о гибридах вспомнили в тех же 1970-х гг. опять же в связи с топливным кризисом. Разработками подобных систем, помимо американских компаний, занялись в Volkswagen, а японская Daihatsu даже выпустила на рынок легкий гибридный грузовик. Но как только цены на бензин упали, интерес к гибридам мгновенно исчез. Вкратце, идея Масанао Шиоми казалось простой и гениальной – запас хода электромобиля можно значительно увеличить, если добавить в схему силового агрегата двигатель внутреннего сгорания. Своими соображениями инженер поделился с вице-президентом компании Акихиро Вадой, лично курировавшим не слишком удачно продвигавшийся проект G21. К удивлению подчиненного, шеф сразу проявил к идее неподдельный интерес и попросил представить максимально точные данные по предполагаемому расходу топлива перспективного гибрида. Вада сразу понял, что при правильном подходе экономичный и экологический гибридный автомобиль действительно может стать провозвестником транспорта XXI в. Кроме того, сыграло свою роль и уязвленное самолюбие высшего руководства Toyota. Дело в том, что еще в 1993-м администрация президента Клинтона запустила программу «Партнерство за новое поколение автомобилей» (PNGV). Правительственные гранты на разработку экологически чистых машин получили все американские компании, а японским фирмам не перепало ни цента. И это несмотря на то, что только у Toyota на тот момент насчитывалось четыре завода на территории США. В этом свете производство собственного гибрида представлялось отличным шансом утереть нос янки, а также отнять у Honda корону лидера в области технологических разработок. Словом, неудивительно, что без лишних колебаний и раздумий высший генералитет Toyota одобрил идею разработки гибридного автомобиля, предложенную Масанао Шиоми, а чтобы придать ей дополнительный вес и значимость, ее решили интегрировать в формат проекта G21.
Все поменялось буквально за несколько дней. Еще недавно разработчики Toyota лишь робко предполагали, каким быть автомобилю XXI в., и тут все неожиданно стало предельно ясно. Изначально, как мы помним, перед командой проекта G21 не стояло четких сроков и задач, но теперь оказалось, что времени в обрез. Руководство компании рассчитывало, что прототип будущего гибрида будет готов к Токийскому международному автосалону. Очевидно, высшие чины Toyota боялись утечки информации и возможного ответного шага конкурентов, и прежде всего Honda. Ну а поскольку выставка в столице Японии традиционно проводится осенью по нечетным годам, то в январе 1995-го у дополненной специалистами по электромобилям команды проекта G21 на все про все оставалось чуть более полугода!
Проблем же предстояло решить множество. И первой из них являлся выбор принципиальной схемы работы гибрида. Подобные силовые установки делятся на два основных типа «серийные» и «параллельные». В первом случае ДВС используется лишь для того, чтобы подзаряжать аккумуляторы, которые в свою очередь питают электромотор, приводящий машину в движение. Такая система сравнительно проста конструктивно, но не слишком эффективна с точки зрения экономичности.
Параллельный гибрид работает принципиально иначе. Здесь двигатель внутреннего сгорания и электромотор вместе вращают колеса автомобиля, то есть работают параллельно друг с другом. Минус такой схемы в том, что ДВС постоянно находится в работе, а значит и экономия топлива вновь получается не слишком впечатляющей. Вот почему инженеры Toyota усовершенствовали принципиальную схему параллельного гибрида, предложив систему с разрывом потока мощности. Поскольку двигатель внутреннего сгорания или попросту ДВС наиболее эффективен в зоне 40–60 % от максимальной мощности, то можно избавится от потерь, скажем, при трогании с места, возложив эту задачу лишь на электромотор. Благодаря компьютеру, который постоянно отслеживает нагрузкубензинового двигателя, автомобиль самостоятельно подключает оптимальный в данной конкретной ситуации источник питания. Скажем, при интенсивном разгоне задействован и ДВС, и электромотор, а при медленной езде в пробках только электрический двигатель.