Начало новой эры мобильности: BMW Hydrogen 7

Разработка с рекордной скоростью: BMW H2R.

Эффективность и надежность концепции двигателя была впечатляющим образом подтверждена еще на стадии разработки. Уже в сентябре 2004 года компании BMW на примере рекордного водородного автомобиля H2R удалось продемонстрировать необычный потенциал этой технологии на гоночной трассе. На скоростном участке трассы во французском Мирамасе было установлено девять международных рекордов для автомобилей с водородным двигателем внутреннего сгорания. Экспериментальный автомобиль с 6,0-литровым водородным двигателем V12 разогнался до максимальной скорости более 300 км/ч. Наилучшие показатели, кроме прочего, были достигнуты на дистанции в один километр со стартом с ходу и на дистанции четверть мили со стартом с места. На разгон с места до 100 км/ч рекордному автомобилю потребовалось всего 6 секунд.

BMW Hydrogen 7

Водородный резервуар: компактный, несмотря на мощную изоляцию.

Бивалентная концепция привода BMW Hydrogen 7 предполагает не только специальные механизм газораспределения и топливную систему, но и установку двух отдельных топливных баков. Для обеспечения максимального запаса хода BMW Hydrogen 7 оснащен обычным бензобаком емкостью 74 литра и дополнительным топливным резервуаром, вмещающим почти 8 кг жидкого водорода. Водородный резервуар является ключевым компонентом водородного автомобиля. В качестве партнера по разработке фирма Magna Steyr помогла концерну BMW Group при реализации водородной технологии в автомобилях.

BMW Hydrogen 7

Водородный резервуар состоит из бака с двойными стенками, внутренняя и внешняя оболочки которого изготавливаются из листовой нержавеющей стали толщиной 2 миллиметра. Между внутренней и наружной оболочками располагается сверхмощная вакуумная изоляция толщиной 30 миллиметров. Такая конфигурация снижает теплопередачу до минимума. Промежуточный слой обеспечивает примерно такой же изоляционный эффект, как 17 метров стиропора. Подвески между внутренним и наружным баками состоят из синтетического материала на углеродоволокнистой основе (CFK), который отличается очень низкой теплопроводностью.

BMW Hydrogen 7

Разработанная для водородного резервуара BMW Hydrogen 7 технология изоляции обеспечивает постоянство температуры, которое до сих пор на практике достичь было невозможно. Наглядный пример: если подобный резервуар заполнить, например, горячим кофе, то он останется горячим в течение более 80 дней. Только после этого температура напитка снизится настолько, что он станет пригодным к употреблению. Так же эффективно резервуар сохраняет неизменный холод. Высокоэффективная изоляция позволяет хранить жидкий водород в течение длительного времени при давлении от 3 до 5 бар и постоянной температуре около – 250 градусов Цельсия. В резервуар проникает минимум тепла, которое ведет к испарению водорода.

Система целенаправленно контролирует потери, которые являются следствием возрастания давления в результате повышения температуры. Так называемая система управления потерями от испарения ограничивает давление в баке и обеспечивает контролируемый отбор испарившегося водорода. Освобожденный газообразный водород разрежается в трубке Вентури и окисляется в катализаторе до водяного пара. Называемая временем простоя фаза контролируемого полного испарения жидкого водорода из наполовину заполненного бака составляет около 9 дней. Даже по прошествии этих 9 дней автомобиль может пройти на водороде почти 20 километров.

В режиме движения регламентированное преобразование водорода из жидкой фазы в газообразную является непрерывным процессом. Ведь топливо забирается из резервуара и подается для приготовления смеси в газообразной форме. Поэтому жидкий кислород целенаправленно испаряется внутри бака и создается газовая подушка с определенным давлением. Для приготовления смеси поступающий из бака газообразный водород необходимо нагреть. Для этого используется тепло из контура охлаждения двигателя. Нагрев осуществляется с помощью системы из двух соединенных друг с другом теплообменников. Теплообменник в так называемом корпусе вспомогательной системы (NSK) получает тепло из контура охлаждения двигателя и подводит его через второй теплообменник к водородному баку, в результате происходит нагрев водорода для приготовления смеси.

Процесс заправки, пригодный к стандартизации для использования по всему миру.

Заправка водородного бака после ручного присоединения стыковочного узла происходит без дальнейшего участия водителя. Водитель нажатием кнопки на панели приборов открывает крышку заливной горловины. После этого заправочный стыковочный узел простым движением фиксируется на запорном устройстве бака. Дальнейший процесс заправки происходит автоматически и занимает около восьми минут.

Для оснащения всех имеющихся в мире станций заправки жидким водородом разработано единое топливозаправочное устройство. Оно создано в тесном сотрудничестве производителей автомобилей, предприятий коммунального хозяйства и фирмы Linde, владеющей техническим "ноу-хау" для получения, распределения и использования водорода. Концерн BMW Group в качестве представителя европейских автомобильных компаний участвовал в совместной разработке, которая определяет применимый во всем мире технический стандарт систем заправки жидким водородом.

Заправка бензином BMW Hydrogen 7 соответствует заправке топливом обычных моделей. Двенадцатицилиндровый двигатель рассчитан на эксплуатацию на бензине марки Super plus.

�ндикацию уровня топлива и запаса хода для обоих видов топлива водитель может включить с помощью кнопки на рычажке указателя поворота, как на BMW 760i. Соответствующие значения отображаются на дисплее приборного щитка под индикацией скорости. Переключение режима работы с водорода на бензин и наоборот осуществляется вручную с помощью отдельной кнопки на многофункциональном рулевом колесе. Поскольку мощность и крутящий момент двигателя в обоих режимах идентичны, переключение никак не влияет на динамические характеристики BMW Hydrogen 7. При движении на водороде на дисплее вместо показаний наружной температуры и времени появляется химический символ молекулярного водорода: H2. Таким образом водитель постоянно получает ясную информацию об использовании водорода.

В целом управление работой BMW Hydrogen 7 рассчитано таким образом, что предпочтение отдается использованию водорода. Запуск двигателя всегда осуществляется на водороде. Тем самым минимизируется выброс CO и HC во время фазы прогрева и нагрева каталитического нейтрализатора. Эта конфигурация обеспечивает дополнительную оптимизацию показателей состава ОГ. Если один из видов топлива израсходован, система автоматически включает режим работы на другой форме энергии.

Целенаправленная модификация ходовой части и кузова.

BMW Hydrogen 7 в стандартном варианте оснащается легкосплавными колесами размерности 8J x 18. В качестве дополнительного оборудования возможна установка 19-дюймовых легкосплавных дисков, включая ремонтный комплект Mobility Set. Все варианты 18-дюймовых шин являются безопасными. Это относится как к летним, так и зимним шинам. Даже при полной потере давления можно продолжать движение до сервисной станции. Дополнительно система контроля давления в шинах нового поколения постоянно следит за колесами автомобиля. Датчики этой системы встроены в вентили всех колес и регистрируют даже незначительные отклонения давления в шине от номинального значения. Таким образом водитель своевременно получает информацию о постепенной потере давления.

Размещение дополнительных компонентов в задней части потребовало новую настройку пружин и амортизаторов BMW Hydrogen 7. При этом, несмотря на повышенную нагрузку на заднюю ось, удалось обеспечить оптимальный уровень устойчивости и комфорта. Кроме того, в стандартном варианте BMW Hydrogen 7 оснащается также адаптированной к этому автомобилю системой AdaptiveDrive с функцией подавления кренов и системой непрерывного регулирования жесткости амортизаторов.

Кузов BMW Hydrogen 7 также подвергли целенаправленным изменениям в целях компенсации повышения массы, обусловленной новой системой привода, и обеспечения выполнения всем требованиям пассивной безопасности. Благодаря использованию синтетического материала на углеродоволокнистой основе (CFK) достигается повышенная прочность при столкновении при минимальном увеличении массы. Специально для BMW Hydrogen 7 разработан смешанный тип конструкции из CFK и стали. Левая и правая боковые рамы по периметру усилены CFK для придания клетке салона дополнительной жесткости. Характерный элемент кузова представляет собой капот. Он отличается сильно выраженным выступом. �зменение формы потребовалось из-за большей по сравнению с обычным двенадцатицилиндровым двигателем высоты силового агрегата – одновременно капот является внешним признаком находящегося под ним необычного источника энергии.

Комфорт автомобиля высшего класса для четверых.

Размещение водородного резервуара под задней полкой и позади заднего сиденья потребовало изменений в задней части салона BMW Hydrogen 7. Это привело к уменьшению объема багажника до 225 литров. �з соображений компоновки центральный подлокотник в задней части салона установлен неподвижно. Поэтому салон BMW Hydrogen 7 рассчитан на размещение четырех человек. Оба задних пассажира в первом в мире водородном автомобиле, разработанном для ежедневного использования, пользуются комфортом седана BMW высшего класса. Заднее сиденье смещено примерно на 115 миллиметров вперед по сравнению с удлиненной версией BMW 7-й серии, работающей только на бензине, и на 25 миллиметров назад по сравнению с седаном с обычной базой. Поэтому место для ног в BMW Hydrogen 7 отличается привычным для данного класса автомобилей простором.

Комфорт обеспечивает также необыкновенно богатое стандартное оснащение. В дополнение к чрезвычайно широкому базовому оснащению BMW 760i в комплектацию BMW Hydrogen 7, кроме прочего, входят многослойное комфортное остекление, система климат-контроля "High", автономный отопитель, подогрев всех сидений, поясничный подпор, электропривод регулировок сидений с функцией памяти передних сидений, система крепления детского кресла ISOFIX, сигнализация аварийного сближения при парковке (PDC), датчик дождя, внутреннее и наружные зеркала с автоматическим затемнением, автоматические доводчики дверей и система управления дальним светом. На солнцезащитных шторках задних боковых окон нанесена надпись "BMW Hydrogen Power". Такая же надпись находится на накладках на пороги с подсветкой.

Прогресс без отказа от главных ценностей.

BMW Hydrogen 7 впечатляющим образом опровергает представление о том, что переход к альтернативной форме энергии обязательно должен быть связан со значительными потерями динамичности и комфорта. Ни внешним видом, ни динамическими характеристиками BMW Hydrogen 7 не похож на автомобили, которые до сих пор были представлены в связи с инновационными концепциями привода. Следовательно, отход от использования горючих полезных ископаемых никак не должен быть связан с отказом от типичных для BMW динамики и эффективности. Мобильность завтрашнего дня и современные динамические характеристики абсолютно совместимы друг с другом, концепцию привода BMW Hydrogen 7 можно перенести и на будущие модели. Вождение автомобиля в будущем нисколько не утратит своей привлекательности, но будет экологичнее, чем когда-либо раньше.

Ссылки по теме:

LADA ANTEL: новая концепция автомобиля

Mercedes-Benz Citaro - Миллион километров на топливных элементах

BMW и GM создают глобальную водородную сеть - Союз титанов

BMW идет своим путем!

"Водородная" Honda FCX в городскую эксплуатацию