Правильный вопрос: «И как едет?» Если вы встретите друга, который недавно купил Audi, вряд ли первым делом спросите у него: «И как, экономичная?» Между тем на техническом семинаре Audi, прошедшем в конце сентября, почти все разговоры шли о бережливости. Но при этом инженеры сопровождали свои рассказы пояснением: будущие автомобили окажутся экономичнее без потери подтянутой формы. В ход пойдёт множество новаций. Опробовать часть из них нам предложили на тестовом маршруте, проложенном по улицам городков Унтерфёринг и Изманинг, а также по загородным шоссе неподалёку от столицы Баварии.

В ходе тестов нам удалось ощутить на себе работу трёх технологий. Одна скрывалась под кузовом «единички», вторая — белого седана А6, а третья была представлена сразу парой чёрных машин — пятидверкой А7 (на фото) и четырёхдверкой А8, оборудованных идентичными силовыми установками.

Обычная на вид «шестёрка». Под капотом стоит экспериментальный мотор, переделанный из трёхлитрового турбодизеля. «Табун» из 313 «лошадок» сам по себе внушает уважение, только вот главная фишка этого 3.0 V6 TDI проявляется не на предельных скоростях, где важна мощность, а при спурте с места. Речь о технологии electric biturbo. Она призвана обеспечить мотору высокий крутящий момент сразу же, как только водитель продавил педаль газа, а не после того, как турбокомпрессор или компрессоры, загоняющие воздух в цилиндры, раскрутятся от потока выхлопных газов.

Схема системы electric biturbo. Нетрудно догадаться, что за принудительное дыхание в первые секунды разгона в опытном движке отвечает турбина, приводимая в действие мощным электромотором. Насколько именно мощным? Секрет. Установлен этот электрокомпрессор последовательно с обычным турбонаддувом, причём уже после него и радиатора промежуточного охлаждения воздуха.

При резком нажатии на педаль акселератора, когда выхлопных газов ещё мало и основной (классический) нагнетатель плохо работает, электродвигатель за доли секунды разгоняет рабочее колесо дополнительного компрессора до высоких оборотов. Эта крыльчатка эффективно сжимает воздух, что позволяет добавить топлива в цилиндры. Но как только основной турбонаддув начал действовать, перепускной клапан открывается и направляет поток в обход электрического агрегата. Последний же отключается.

В большинстве ситуаций работу по сжатию воздуха выполняет простой турбонаддув, и только при необходимости резкого набора скорости закрытый на короткое время перепускной клапан заставляет воздух проходить через электрический турбокомпрессор.

Наша экспериментальная «шестёрка» была оборудована кнопкой, позволяющей активировать и деактивировать электротурбину по желанию. «Зарулим в карман для автобусов, пропустим трафик, теперь на дорогу, остановимся, и… газ в пол», — инструктировал меня немецкий штурман. Да, «р-р-р» из-под капота раздаётся знатное. Опробовав разгон с места с технологией electric biturbo и без неё, я признал: есть разница. Когда электрокомпрессор активен, нажатие на педаль газа заставляет двигатель моментально прочистить горло, и в кресло тебя вжимает ощутимо. Лишённый такой помощи ДВС раскручивается менее охотно.

Но, к моему большому сожалению, различие в этих двух режимах вышло не таким внушительным, как хотелось бы. Заядлые гонщики, дотошно подсчитывающие доли секунды на разгоне, электронаддув поблагодарят. «Электротурбированная» А6 на четверти мили у такой же «шестёрки» с обычным турбодизелем V6 отыграет целый корпус, а то и два. Вот только большинство обычных людей, если их заранее не предупреждать, при повседневной езде едва ли обратят внимание на разницу.

Как видно из этого рисунка, электрокомпрессор быстро наращивает свои обороты (верхний график), но после плавно снижает их до нуля. Крутящий момент на валу ДВС (нижний график) интенсивно нарастает и далее остаётся более или менее постоянным, пока обычный турбонагнетатель не подхватит эстафету у электрического собрата. Красной линией показано поведение двигателя при активной электротурбине, чёрной — при работе только обычного турбонаддува. Справа: электрическая турбина вместе со своим мотором по размеру не особо крупнее обычного турбонаддува.

Стоит тогда городить огород? Однозначного ответа нет. Инженеры, работавшие над системой, говорят, что даже само решение об использовании электрического наддува на серийных машинах ещё не принято. А уж о возможных сроках говорить тем более рано. Острожничают. Видимо, в Ингольштадте хотят посмотреть на результаты тестов да на рыночную ситуацию.

Над подобными устройствами, кстати, работают и другие компании. Жаль, ведь картина складывается заманчивая. Система эта не настолько сложна и дорога, как, допустим, гибридный привод. Она наращивает приёмистость ДВС без роста выхлопов. Энергия, потребляемая за несколько секунд работы электрического нагнетателя, поясняют немцы, позже компенсируется в ходе рекуперации во время выбега или замедления машины.

Внешне модель А6 с электротурбокомпрессором ничем себя не выдаёт. И даже на слух отличить её от простой турбодизельной «сестры» едва ли возможно.

Получается, что выбросы CO₂ у автомобиля с набором electric biturbo не должны быть выше, чем у обычной легковушки с мотором похожей производительности. И ещё любопытный момент: одна классическая газовая турбина в этом моторе отнимает меньше энергии у выхлопных газов, чем отнимали бы две последовательные турбины. А это означает более быстрый прогрев каталитического нейтрализатора после начала поездки и меньшую токсичность отработанных газов.

Кстати, игры компании с различными турбинами — косвенное отражение стратегии, которую Audi именует райтсайзингом. Rightsizing, говоря упрощённо, — это правильный выбор соотношения между объёмом мотора и степенью наддува, которая позволяет получить желаемую мощность. Ингольштадтцы противопоставляют такой свой взгляд даунсайзингу, популярному ныне в индустрии, то есть подходу, при котором инженеры стремятся создать ДВС с объёмом поменьше и наддувом побольше.

Подобная стратегия уже привела к появлению однолитровых моторов в D-классе. Фирма же Audi подчёркивает, что гораздо выгоднее искать оптимальный баланс между размером двигателя и производительностью турбины. А чтобы и дальше снижать выбросы и расход горючего, нужно, кто бы сомневался, совершенствовать системы газораспределения, подачи топлива, процесс сгорания, контроль за температурой компонентов ДВС и так далее.

Мотор 1.8 TFSI Audi называет одним из ключевых для себя. Он встречается во многих моделях бренда, он впитал в себя все последние достижения фирмы, дошедшие до конвейера, и его как оптимальный по размеру «универсальный» агрегат особенно пристрастно инженеры будут совершенствовать и впредь.

Компания приводит ещё любопытные данные. Нынешний бензиновый мотор 1.8 TFSI позволяет седану А4 на «механике» выбрасывать в среднем 134 грамма углекислоты на километр. Двенадцать лет назад аналогичная модель с подобным турбомотором выбрасывала 197 г/км, а через восемь лет этот параметр должен сократиться до 100 граммов на километр. Обойдутся ли тут немцы стандартными мерами по оптимизации ДВС? Скорее всего, к ним добавятся оригинальные находки.

Так, солидное сокращение выхлопа и расхода горючего — задачка для второй опробованной нами новации. Названа она iHEV, что значит intelligent Hybrid Electric Vehicle. Увы, название это вводит в заблуждение. Машина, оборудованная iHEV, в нашем понимании гибридом не является: она приводится в движение только ДВС. И всё же родство с гибридами тут есть.

Скорость чуть выше сорока, обороты двигателя равны нулю. Вы тоже можете добиться такого эффекта на обычной машине, поставив коробку на нейтраль и выключив зажигание. Только делать это небезопасно — не забывайте про усилители руля и тормозов. Есть и другие системы, которым нужен работающий двигатель. Хотя бы кондиционер. Здесь же всё продумано: седан А8 уходит в «планирующий полёт» без опаски.

Набор iHEV полностью глушит ДВС и отсоединяет его от трансмиссии, едва водитель убирает ногу с педали газа. Это похоже на систему start/stop, но работает на скорости. В таком режиме вспомогательные устройства действуют от специального электромотора под капотом. Его питает 48-вольтовая литиевая батарея, спрятанная под полом багажника. Стоит только водителю снова нажать на газ — мощный стартёр-генератор быстро запускает ДВС. И вот уже машина готова к ускорению.

Схема системы iHEV. Показан режим при езде с заглушённым ДВС.

Рестарт двигателя происходит и в том случае, если водитель нажимает не на газ, а на тормоз. Это сделано неслучайно, конструкторы тщательно посчитали здесь баланс прихода и расхода электричества. В обеих ситуациях, то есть во время ускорения или замедления автомобиля 48-вольтовый мотор-генератор восполняет запас энергии в литиевом аккумуляторе для следующего цикла «полёта в режиме планера». Заодно в такой момент идёт подзарядка и обычной свинцово-кислотной батареи.

После перезапуска ДВС идёт рекуперация — мотор-генератор восполняет потери энергии в обеих батареях.

В ходе тестов хэтчбека A7 Sportback с мотором 3.0 TFSI и коробкой S tronic испытатели из числа обычных потребителей несколько раз прошли 61-километровый загородный маршрут. С включённой системой iHEV 28% этого пути удалось проделать с заглушённым мотором, а экономия топлива составила 5% против показателя той же машины на том же маршруте в обычном режиме.

Сложный профиль загородной трассы, особенно перепады высот — это самая выгодная обстановка для работы системы iHEV, уверены её создатели. Как тут не вспомнить давние экоралли, проводимые ещё в СССР. Особо бережливые участники набирали темп на пологих спусках, уже с выключенным ДВС проходили низины и ухитрялись по инерции проделать солидную долю пути наверх. С iHEV подобный трюк можно выполнять не только легко, но и безопасно.

Ещё большую экономию (12%) принесло добавление к iHEV второй опытной системы, именуемой predictive efficiency assistant (PEA). С набором iHEV, спаренным с комплексом PEA, опытная «семёрка» преодолела в сумме 43% загородного пути с неработающим ДВС. Разумеется, преодолела не одним отрезком, а десятками «тихих» кусочков, по 200–300 метров каждый.

«Предсказывающий ассистент» использует показания всех доступных датчиков в автомобиле: от положения педали газа до сигналов активного круиз-контроля плюс данные навигационной системы. «Ассистент» прогнозирует, как наиболее оптимальным образом следует преодолевать следующие километры пути. К примеру, приближаясь к перегибу трассы, водитель может не видеть, что за холмом его ждёт длинный пологий спуск или въезд в населённый пункт. А PEA это знает и заранее просит человека сбросить газ, выводя пиктограмму на приборную панель. Аналогично система может подсказать, когда стоит чуть-чуть прибавить газ, набирая инерцию. Любопытно, что средняя скорость движения при этом особо не страдает. На том же 61-километровом маршруте пятидверка А7 со всеми отключёнными «экспериментами» показала средний темп в 61 км/ч, а с включённой парочкой iHEV и PEA — 59 км/ч.

Наша тестовая «восьмёрка» была оснащена дополнительным дисплеем, показывающим перераспределение энергии в системе iHEV. Пока мотор работал, она старалась зарядить буферный аккумулятор, чтобы при первой возможности перейти в режим свободного выбега, когда батарея отдаёт свою энергию второстепенным узлам автомобиля.

Мой опыт вождения А8 с iHEV подарил неоднозначные эмоции. Относительно тяжёлая и обтекаемая машина при заглушённом моторе сбрасывает скорость очень медленно, так что «планировать» можно сотни метров без существенного замедления. Тишина в салоне обескураживает. Ты ведь точно помнишь, что под капотом — не электрический привод. Запуск ДВС на скорости 50–80 км/ч происходит гладко, и какой-то заметной задержки при переходе от равномерного движения к набору скорости не чувствуется.

И всё же в этой бочке мёда есть ложечка дёгтя. На малых скоростях или при остановках на светофоре мотор просыпается, прилично вздрагивая, да к тому же с задержкой. Вспоминается, что немало владельцев машин с системами start/stop предпочитают их отключать. Может, меньшее раздражение будут вызывать не полумеры, а настоящий гибридный привод?

Третий подопечный — A1 e-tron Dual-Mode Hybrid. И это не тот давний А1 e-tron с последовательной гибридной схемой и роторным ДВС-генератором под полом багажника. В нынешней итерации гибридной «единички» немцы использовали оригинальный трёхцилиндровый ДВС объёмом 1,5 литра. Он был переделан из четырёхцилиндрового турбомотора 2.0 TFSI. Поддерживают ДВС два электромотора. Вся троица соединена между собой с помощью сцепления и простых пар шестерён таким образом, что может толкать автомобиль по отдельности и коллективными усилиями. В зависимости от ситуации A1 e-tron Dual-Mode Hybrid может быть чистым электрокаром, а также последовательным либо параллельным гибридом.

Разрез узла Dual-Mode Hybrid. Слева виден основной тяговый электромотор EM2, справа — сцепление ДВС, спаренное с дополнительным электромотором EM1 (он же — стартёр и генератор). Внизу в центре — главная передача.

Мощность ДВС составляет 130 «лошадок» (а его пиковый крутящий момент — 200 Н•м), мотора EM2 — 116 л.с. (момент — 250 Н•м), а мотора EM1 — 68 л.с. (момент — 210 Н•м). Правда, их суммарная отдача, когда все три агрегата работают на колёса, меньше арифметической суммы и составляет 177 «лошадей». Ограничение накладывает производительность тяговой батареи. И всё же эти три мотора способны разогнать машину с места до сотни менее чем за девять секунд. Впрочем, особая прелесть этого малыша заключается в ином: львиную долю обычного пути вы будете ехать на чистой электротяге. В этот момент вы словно заглядываете в будущее.

В стопроцентном электрическом режиме работает мотор номер два.

Медленно выбираясь из переулка на улицу, я всё ждал, когда A1 e-tron запустит ДВС. Ведь старт проходил в тишине, на одних батареях. Но чтобы дождаться запуска бензинового агрегата, нужно не просто набирать скорость, а делать это интенсивно. Если от души топнуть по педали газа, старт ДВС происходит быстро, и вот уже пора сбрасывать газ. На улочках небольшого немецкого городка особо разогнаться негде, правила соблюдать нужно, а ускоряется «единичка» под полным газом резво. Ослабляю нажатие на педаль, и ДВС моментально отключается: подо мной снова электромобиль.

Кажется, что, поместив под капот ДВС, спаренный с двумя электромоторами, немцы пошли по пути японцев с их Приусом. Но схема трансмиссии, объединяющей усилия всех трёх агрегатов, у Ауди своя. Не считая понижающего ряда для главного электромотора, здесь нет планетарных передач. Обычных сменных передач тоже нет — от ДВС к колёсам идёт простой фиксированный набор шестерёнок.

Инженеры Audi говорят, что до 55 км/ч новый «е-трон» перемещается только на тяге мотора EM2. Когда необходимо, ДВС может запускаться в отсоединённом от трансмиссии режиме. Тогда мотор EM1 играет роль генератора, пополняющего энергией бортовую сеть и батарею. Выше городских скоростей ДВС может подсоединяться к колёсам, но даже до 130 км/ч ещё возможно чисто электрическое движение. Выше этой скорости львиная доля тяги обеспечивается уже «турботройкой» TFSI, и только вспомогательная роль отводится мотору EM2. И иногда к этой парочке подключается и EM1.

Батарея нового «е-трона» вмещает 17,4 кВт•ч. Этого хватает на 90 км пробега в чисто электрическом режиме. Напомним, что большинство серийных гибридов нынче на одной электротяге проходят от силы 3–5 км.

Хотя за выбор того или иного сочетания двигателей отвечает электроника, её предпочтения можно смещать, переключая привод между экономичным и спортивным стилем. Также можно запретить запуск ДВС, двигаясь на электротяге до тех пор, пока не сядет тяговый аккумулятор. А произойдёт это позже, чем у нынешних серийных гибридов. И отсюда следует любопытный эффект.

Немцы протестировали двухрежимную «единичку» в смешанном цикле с полностью заправленной от розетки батареей и с полностью севшей. Потом объединили результаты и получили усреднённый расход горючего в один литр на сто километров! Выброс CO₂ при этом составил 23 г/км. Увы, серийное будущее этой красоты пока под вопросом. Во всяком случае, называть какие-то сроки внедрения двухрежимного гибрида менеджеры компании отказались.

Как любой порядочный гибрид, A1 e-tron Dual-Mode показывает перераспределение энергии между батареей, моторами и ДВС в различных режимах движения.

Между тем у ингольштадтцев наготове ещё более продвинутые решения по гибридам. Скажем, существует проект системы e-tron quattro, в которой спереди будет стоять комбинация ДВС и электромотора, а на задней оси — один электромотор. И уж совсем интригующе выглядят проекты батарейных суперкаров.

Об Audi R8 e-tron мы говорили не раз. Недавно эта машина поставила «электрический» рекорд на Нордшляйфе для «гражданских» машин. В конце нынешнего года батарейная «эрка» пойдёт в мелкую серию. А к 2020 году немцы намерены ввести модели с шильдиком e-tron во все сегменты своей линейки. Под «е-тронами» фирма понимает как чисто электрические модели, так и гибриды, но не любые, а только те, что способны проходить десятки километров на одной электротяге и заряжаться от сети.

На задней оси купе R8 e-tron стоят два электромотора (на фото) с суммарной отдачей в 381 л.с. и моментом 820 Н•м. Бросок с места до 100 км/ч машина выполняет за 4,6 секунды.

Двухдверка R8 e-tron публике уже знакома. Красная машина, красовавшаяся на недавнем семинаре, безусловно привлекала внимание. Однако по-настоящему фантазию на волю инженеры отпустили, создавая другой очень похожий автомобиль: не особо приметную белую машину в кузове R8. Это купе Audi F12 из проекта перспективных исследований под названием e performance.

Выполненный по модульному принципу полноприводный монстр F12 обладает алюминиевым телом, однако из-за солидных аккумуляторов весит 1650 кг. Тем не менее разгон с места до ста километров в час занимает у него менее семи секунд. Максималка ограничена электроникой — 180 км/ч. Запас хода — 200 километров.

Модель F12 можно назвать пионером концепции, в соответствии с которой будущие электрокары компании инженеры смогут «собирать» из кубиков нескольких типов батарейных и тяговых модулей. Так получатся передний, задний или полный привод на выбор, а ещё — различные возможности по динамике и запасу хода. В F12 каждое из задних колёс через одноступенчатую трансмиссию соединено со своим асинхронным электромотором. Мощность каждого из них — 50 киловатт. Переднюю ось приводит единственный синхронный электромотор также на 50 киловатт (итого в сумме 150 кВт). Но он соединён с колёсами через набор шестерён и оригинальный механически блокирующийся дифференциал.

Создатели F12 подчёркивают, что стремились сделать не просто спортивный автомобиль, а эффективный спортивный автомобиль, бережно расходующий имеющуюся на борту энергию.

На малых скоростях в купе работает только синхронный двигатель, обеспечивающий высокий КПД. При ускорениях и «полётах» на высокой скорости подключаются асинхронные электродвигатели задней оси. Уровень тяги всех трёх моторов электроника может регулировать индивидуально, а это обеспечивает, с одной стороны, энергетическую эффективность, а с другой — спортивное поведение на трассе. В частности, разновеликая тяга на задних колёсах помогает удерживать машину в скоростном повороте.

Из-под заднего бампера F12 выдвигается лоток с зарядным кабелем.

Батареи этой машины также представляют огромный интерес. Прежде всего тут их два блока с суммарной ёмкостью 38,9 кВт•ч. Весят они 400 кг и оснащены жидкостным охлаждением. А ещё они способны переключаться между двумя уровнями напряжений — 148 и 222 вольта. Более того, бортовой преобразователь постоянного тока способен забирать эти вольты от двух батарей, смешивать и превращать в другое напряжение для бортовой сети в диапазоне 200–440 вольт. Это позволяет при малой нагрузке добиваться от всей системы наибольшей эффективности, а при высокой — наибольшей производительности электромоторов.

Система смешанной реальности позволяет разглядеть передний модуль с мотором и электроникой под закрытым капотом машины. На нижних кадрах — передний электромотор и сопутствующие устройства. Под капотом, в частности, видны элементы системы охлаждения моторов.

Ещё одно новшество: цилиндрические литиево-ионные ячейки немцы собрали по 26 штук в небольшие трапециевидные блоки, а они уже, в свою очередь, образуют батарейные модули. Смысл такого решения неожиданный. При аварии ряды призм, расставленных в шахматном порядке острыми концами навстречу друг другу, сжимаются вдоль направления удара. Трапеции одного ряда раздвигают собратьев из ряда соседнего, проникают между ними. Вся батарея словно пружинит. За счёт такой податливости достигается высокая стойкость аккумуляторного блока при наиболее проблемном для машины боковом ударе о столб. А ведь корпуса ячеек сами по себе тут тонкие и лёгкие.

Электромобиль F12 создавался за счёт гранта от федерального министерства образования и исследований, в нём принимало участие несколько компаний и институтов. Для Audi — это не только возможность прощупать почву для дальнейшего развития своих моделей, но и хороший повод наладить связи со множеством фирм, которые будут создавать компоненты электромобилей будущего.

Легко предположить, что отдельные решения, испытанные на F12, мы когда-нибудь увидим на батарейных машинах или на гибридах с четырьмя кольцами на «носу». Но и сам спорткар F12 со временем тоже попадёт на прилавки. Нескоро, через восемь лет. И выглядеть машина будет иначе. И всё же это будет очень эффективное полноприводное купе с хорошими ездовыми повадками.

На центральной консоли F12 предусмотрено место для планшета iPad. С него водитель настраивает различные функции автомобиля, причём планшетник можно уносить и «конфигурировать машину» удалённо. Тут можно менять режимы рекуперации и другие особенности работы силовой установки. А ещё можно выбирать из нескольких синтетических звуков (система e-Sound), которые будут сопровождать поездки на этом купе. Поскольку моторы тут бесшумные, недостаток рычания и жужжания F12 восполняет сразу через ряд динамиков, вмонтированных в нескольких точках спереди, сзади и под полом автомобиля.

Не удалось компании Audi свести всё к скучной экологии. Ради неё, экологии, в США и Германии Audi развернула проекты по выпуску синтетических метана, спирта и дизельного горючего. Ради экологии фирма намерена расширять список гибридов и осторожно выводить в продажу электрокары. Подлинный мотив мне слышится иным: «Если делать всё по уму, требования экологов можно удовлетворить, не потеряв в удовольствии от вождения». Да, иной раз это будет означать бесшумный пилотаж с «внезапно» заснувшим ДВС или поездку под футуристическое жужжание синтезатора звука. Согласятся ли поклонники марки с такой мелкой уступкой «зелёным», ещё один правильный вопрос.

За кадром

Мюнхен порадовал ухоженными старинными зданиями в центре, зеленью, фонтанами и какой-то соразмерностью человеку. В центральной части города почти нет высоких зданий, большинство насчитывает этажей по 5–7. Почти нет очень узких и очень широких улиц, в основном — золотая середина. Ещё одно наблюдение: в городе прорва велосипедистов. Почти везде проложены велодорожки, на которые автомобилисты и не думают выезжать. Кроме того, здесь много Смартов самых разных мастей. Последние встречаются регулярно — как припаркованные, так и проплывающие мимо.