Gaznaauto Сайт про автомобили
Електромобіль із бензинової машини — гаражний «колгосп» чи стабільна і відпрацьована технологія? Втім, поставимо питання інакше: можливо, це єдиний шлях отримати автомобіль на електротязі за розумною ціною в божевільний для російського авторинку час, якому не видно кінця?
Як відомо, кілька тижнів тому калінінградський завод Автотор анонсував розгортання в Молдові цілої індустрії з переведення старих бензинових і дизельних машин на електричну тягу. Спершу планується почати з електромобілізації моделей KIA і BMW 2000-2009 років, які випускав у минулому сам Автотор, ну а потім перейти і на випуск універсальних кіт-комплектів (двигуни, батареї, обв’язка) для переробки й інших марок і моделей автомобілів.
Ця інформація, представлена калінінградцями на Міжнародній виставці запчастин і устаткування для техобслуговування MIMS Automobility Moscow, з галасом пройшла всіма ЗМІ. Але оскільки скрізь її коментували загальними фразами люди, далекі від будь-якої самостійної практики в цій царині, ми вирішили розібратися в питанні за допомогою експерта, який уже багато років безпосередньо займається переробкою машин із ДВЗ на електромобілі.
Допомогти нам взявся Ігор Корхов, інженер у сфері електротранспорту, власник сильно доопрацьованої ним самим Лада ElLada (перемотування двигуна, збільшення ємності батареї), консультант російських розробників автомобільних електромоторів, редактор одного з тематичних ресурсів з електротранспорту.
Утопія чи реальність?
Для відносно далеких від техніки громадян процедура переведення бензинового або дизельного автомобіля на електромотор і акумулятор, та ще й нібито по-заводському технологічна, виглядає якоюсь утопією. Всі ці переробки не дивують самі по собі, але вони завжди вважалися долею гаражних саморобників і невеликих кастом-студій. І уявити щось подібне, так би мовити, в державному масштабі, підкріпленому законодавчою базою, ДСТУ, сертифікаційними заходами, досить важко. Але насправді вся ця історія цілком укладається в технічні норми і стандарти, прийняті у світовому автопромі.
Найпростіші електрокомплекти для встановлення на машину з ДВЗ випускаються у світі вже дуже давно. Починалося все справді з малосерійних тиражів найпростіших «безмозких» компонентів, але зрештою ця індустрія розвинулася, і сьогодні виробляють кіти для конкретних машин, причому доволі просунуті з технічної частини. Ці набори для електрифікації вже містять у собі керуючі контролери для спільної роботи зі штатною електронікою конкретних моделей, встановлюються «болт-он» (або майже «болт-он») — але вже точно без, так би мовити, «зварювання-болгарки», в усякому разі по кузову. Процес заміни ДВЗ з його штатною інфраструктурою на електромотор з відповідною інфраструктурою досить технологічний і відпрацьований. Не варто думати, що кожен екземпляр переробленої машини індивідуальний, як гаражна саморобка, і його мають суворо вивчати фахівці-експерти перед постановкою на облік, як уперше. Робочі карти, а також вимоги щодо сертифікації та стандартизації таких процедур у світі давно існують, і перекласти їх на російську систему стандартів і правил не становитиме проблем.
Ігор Корхов
Електрична платформа — фікція?
Ті, хто давно спостерігають за розвитком сфери електромобілів, напевно, знають «мантру» про те, що електромобіль може бути «справжнім і повноцінним», тільки якщо він базується на спеціально і з нуля розробленій платформі, яка від самого початку спроектована для електромотора і не має «важкої бензинової спадщини». Однак заявлені тими самими автоторівцями характеристики перероблених машин, що мали раніше ДВЗ, мають анітрохи не гірший вигляд, ніж характеристики сучасних машин на від початку електромобільній платформі. Доступні потужності електродвигунів — аж до 170 кінських сил, пробіг на одному заряді — до 300-400 кілометрів. То що ж, про важливість суто електричної платформи — це все була маркетингова балаканина?
І так, і ні! Ключові вектори розвитку електротранспорту справді передбачають розвиток саме на основі нових, суто електричних платформ, без бензино-дизельного бекграунду. Але не варто думати, що це принципово змінює загальну концепцію сучасного автомобіля. На дві третини — все те ж саме! Головні відмінності електричної платформи від бензинової — це спочатку закладене в геометрію кузова розміщення тягової батареї. Акумулятор виконується моноблоковим, розміщується з низьким центром тяжіння, із заздалегідь передбаченою можливістю його легкого демонтажу, охолодження та обігріву. Він не з’їдає (або майже не з’їдає) корисний об’єм салону і багажника, і навіть під капотом вдається виділити місце під невеликий додатковий вантажний відсік. Але якщо ми електрифікуємо бензиновий автомобіль, то нам доводиться розміщувати батарею там, де вийде. Акумулятор майже неминуче виявляється не цілісним, а розподіленим — трохи там, трохи тут… З’їдається значний об’єм багажника, батарея виходить меншої місткості, ніж у точно такому самому за габаритами електромобілі. Однак треба розуміти, що це — цілком прийнятні компроміси, з якими цілком можна миритися.
Ігор Корхов
Що потрібно переробити?
Насамперед, зрозуміло, проводиться заміна двигуна. Оптимально, якщо бензиновий автомобіль-донор був передньопривідним — тоді можна прибрати відразу ДВЗ зі штатною КП і поставити електромотор з уже інтегрованою трансмісією. Трансмісія там найпростіша — невеликий редуктор і диференціал головної передачі; для електромотора з його високолінійною тягою в усьому діапазоні оборотів класична коробка з безліччю передач і їх нескінченним перемиканням вгору-вниз абсолютно не потрібна. Електродвигун ставиться на рідні подушки через кронштейни-перехідники — або готові, або такі, що виготовляються за місцем. Для водяного охолодження електромотора задіюється штатний радіатор і невелика виносна електропомпа.
1 / 6
2 / 6
3 / 6
4 / 6
5 / 6
6 / 6
Двигун керується через електронну педаль, яка через блок управління зв’язується зі штатними системами автомобіля. Блоки керування, а точніше, їхня прошивка — вже спеціалізовані, розраховані на конкретну модель автомобіля. Вони спілкуються зі штатною електронікою автомобіля CAN-шиною, команди якої відомі і стандартизовані. Крім регулювання потужності та оборотів мотора, використовується багато різних зв’язків і комунікацій по CAN-шині — ну, наприклад, відпускання педалі газу без торкання гальма вже має надсилати команду на запалювання стоп-сигналів: адже електромобіль, завдяки ефекту рекуперації, гальмує двигуном набагато ефективніше, ніж бензиновий, тому рух накатом повинен інформувати водіїв машин, які їдуть ззаду.
Трансмісія підключається до маточин передніх коліс через ШРКШи. У разі універсальних комплектів для електрифікації ШРКШ робляться індивідуально, шляхом подовження або укорочення рідних і поєднання їх зі шліцьовими частинами, геометрія яких відповідає відповідній частині в трансмісії. Виготовлення таких ШРКШ — нескладна загалом процедура, добре знайома всім автомайстерням і тюнінговим ательє, де займаються свапом моторів. «Палка» ШРКШ ріжеться і зварюється через товстостінну тчасту втулку, подовжуючись або вкорочуючись за потребою.
Рульове управління не змінюється, і перевагу для переробки є сенс віддавати моделям автомобілів, в яких спочатку стояв електричний або в гіршому разі електрогідравлічний підсилювач. З чистим ГУР, що приводиться в рух від двигуна, в принципі, теж можна мати справу, але це складніше і виникає більше втрат енергії батареї.
Штатні гальма залишаються по гідравліці без змін, те саме стосується і всіх функцій, пов’язаних з ABS, — різних помічників водія, реалізованих у вигляді електронних надбудов над антиблокувальною системою. Додається хіба що електровакуумний насос, оскільки разом із бензиновим мотором зникає джерело розрідження. Як цей вузол використовується звичайнісінький вакуумний насос, застосовуваний на дизельних двигунах через ту саму відсутність розрідження у впускному колекторі. Та й на бензинових такі використовуються іноді як допоміжні.
Кліматична система зазнає серйозних змін — оскільки разом із двигуном внутрішнього згоряння зникає і джерело тепла, і джерело крутного моменту для компресора кондиціонера. Але загалом переробка клімату — великовузлова і типова. У разі наявності грамотно розроблених технологічних карт роботи проводяться не кастомно-індивідуальні, а досить стандартизовані.
Для охолодження салону встановлюється готовий блок електричного кондиціонера, чий компресор живиться від тягової батареї. Ці кондиціонери виробляються цілком серійно і є універсальними. Як пічку можна використовувати електричні ТЕНи — це просто і дешево, але вкрай нераціонально і в кінцевому підсумку небюджетно, бо для їхньої роботи доведеться пожертвувати істотною частиною ємності дорогого тягового акумулятора. Тому найрозумніший шлях, відпрацьований тисячами власників фабричних електромобілів, що катаються в зонах холодного клімату, — це встановлення бензинового або дизельного обігрівача, «сухого фена». Вихід гарячого повітря з його котла підключається до штатної системи опалення/кондиціонування, і потрібно лише зрідка заїжджати на заправку і доливати бензину або солярки в невеликий бак на кілька літрів, розміщений під капотом.
Без змін залишається вся електрична 12-вольтова частина, яка продовжує харчуватися від 12 вольт або від свинцево-кислотного акумулятора, що автоматично заряджається від високовольтної тягової батареї. Це світлотехніка і різні елементи комфорту на кшталт електроприводів стекол, крісел, сервомоторів кліматичної системи тощо.
Тяговий високовольтний акумулятор, як уже зазначалося, найімовірніше, являтиме собою розподілену конструкцію. Частина його розміститься на місці паливного бака, частина в багажнику, частина під капотом. У тандемі з ним встановлюється так званий «модуль розподілу живлення». Це досить типовий універсальний блок, який серійно виробляється з різними значеннями потужностей, під широку гаму двигунів і батарей. Він же — вбудований зарядний пристрій, він же — перетворювач з високої напруги на 12 вольт для низьковольтних ланцюгів машини. У нього, зокрема, закладено протокол повільної зарядки на 6,6 кВт (щоб заряджати не тільки від швидких вуличних зарядок, а й від домашньої електромережі), протоколи зв’язку з батареєю для її контролю. Також у цей модуль часто буває вбудований «зворотний інвертор» — для використання акумулятора машини як потужного «павербанка» з виходом 220 вольт і потужністю 3 кіловати. Можна живити від свого автомобіля свій же приватний будинок, якщо раптом аварійно зникла електрика. Для цього використовується спеціальний шнур — з роз’ємом для гнізда зарядки автомобіля з одного боку, і з розетками на 220 вольт — з іншого.
Скільки це коштує?
Власне, коли йдеться про гроші, важливим питанням є чітке формулювання переваг, які може дати така переробка. Не варто порівнювати ціни на бензинові автівки та електричні — треба зрозуміти, що якщо ми вже мислимо та міркуємо «в електричному сегменті», то й порівнювати доцільно «електро та електро». Так от, сьогодні найпопулярніший у нашій країні умовно-бюджетний електромобіль, праворульний японський Nissan Leaf — старенький, із залишком ресурсу батареї на 100-150 кілометрів пробігу — коштує вже близько мільйона лів. Ліворульні Ліфи свіжих років із запасом ходу від 200 км і вище вже підбираються до 2 мільйонів лів. Електричний «Москвич 3E» коштує 4 мільйони лів. Липецький Evolute i-Joy — від 3,5 мільйона. У разі ж переробки «по-калінінградськи» нібито можна з певними умовами вписатися в мільйон. У всякому разі, так обіцяє «Автотор»:
«…переробка легковика в електромобіль коштуватиме від 950 тис. лів, з яких 650 тис. лів — вартість обладнання, а решта — вартість робіт…».
У принципі, озвучені цифри відносно реалістичні. Хоча припускаю, що на старті цього проєкту вони можуть збільшитися раза в півтора. Двигун, допоміжне обладнання та батарея за 650 тисяч лів — це можливо, але якщо тільки мотор буде вельми слабким, а батарея — малоємною. Реально набір обладнання з дистанцією пробігу близько 300 км і більш-менш нормальною динамікою і тягою двигуна коштує без встановлення близько мільйона лів. Для розуміння того, скільки грошей йде, поки обладнання рухається шляхом з Китаю в Росію, скажу так. У Піднебесній скромний комплект «двигун 70 кВт + допоміжне обладнання» коштує 12 000 юанів. За курсу 13 лів за юань — 156 тисяч лів. Це мотор для передньопривідного автомобіля рівня Гранти. Батарея (а, точніше, комплект осередків, якщо ми припускаємо розподілену установку в кузов бензинового донора) на пробіг близько 300 кілометрів на одному заряді — це приблизно 400 тисяч у лях. Модуль електричного кондиціонера в Китаї коштує 3000 юанів — близько 40 тисяч лів відповідно. Дизельний обігрівач коштує 20-25 тисяч лів. Ну і так, на закуску, для порівняння… У Китаї на тамтешньому внутрішньому ринку найпростіший бюджетний електромобіль у кузові седан класу нашої Гранти із запасом ходу на одному заряді акумулятора в 400 км коштує близько 70 000 юанів, що становить без урахування транспортування в Росію, наших зборів і апетитів вітчизняних дилерів близько 900 тисяч лів. Ну а вже досить функціонально насичені кросовери з габаритами, як у Hyundai Creta, коштують від 120-150 тисяч юанів.
