Будущее BMW: вода в цилиндрах и торпеда в салоне

Полигон в городе Мирамас на юге Франции, по скоростному кольцу носятся автомобили, обгоняя друг друга. «Похоже на гонки NASCAR», – пытаюсь шутить со стоящим рядом инженером BMW, но ему не до смеха, так как уже несколько дней здесь царит испепеляющая жара, а он, судя по загорелому лицу, тут давно. Но почему я смотрю, как мимо пролетают закамуфлированные прототипы, а сам стою возле вполне будничного лифтбэка BMW 5 GT, который отличается от своих собратьев разве что синими лампочками на дверных панелях рядом с привычными штырьками замков? «Что это такое?», – недоверчиво спрашиваю я. «Индикаторы утечки водорода. Но вы не беспокойтесь, никакой опасности нет», – ответил немец, уловивший тревогу на моём лице.

Легко сказать! В мозгу сразу всплыли кадры видеосъёмки аварии дирижабля «Гинденбург», положившей конец коммерческой эксплуатации летающих исполинов, – гремучий газ, смесь водорода с воздухом или кислородом, попросту может воспламениться. К счастью, времена первых автомобильных опытов с водородом прошли – BMW уже больше 30 лет использует самый распространённый элемент во Вселенной в качестве топлива. Сначала экологичный источник энергии сжигали в обычных двигателях внутреннего сгорания, но этот путь признан неэффективным и последней машиной с такой силовой установкой стал седан BMW Hydrogen 7, производство которого свернули в 2007-м.

Но немцы не отложили дело в долгий ящик – уже в 2012-м появился прототип, где применены топливные ячейки, в которых за счёт химической реакции вырабатывается электрический ток, а в движение машина, похожая на BMW i8 (о серийной версии этого эффектного гибрида читайте в материале «Ла Белла. Тест-драйв футуристичного спорткара BMW i8»), приводится электродвигателем. В Мирамас BMW привезла и эту машину, хотя и не стала делиться подробностями проекта. А в 2013-м началось сотрудничество с компанией Toyota, которое и привело к появлению водородного лифтбэка BMW 5 GT.

Зачем вообще нужен этот водород, если в модельном ряду BMW активно начали появляться подключаемые к электросети гибриды? Воткнул вилку в розетку, подзарядил батарею и поехал! Тем более, производство чистого водорода затратно, нужны специальные заправочные станции, строительство которых очень дорого. Да и само топливо по цене пока не может конкурировать с бензином или соляркой. Кстати, совсем недавно в Мюнхене открылась такая АЗС, причём не только со стандартом CGH2, когда водород в газообразном состоянии закачивается в бак под давлением 700 бар, но и с новейшей запатентованной BMW технологией ССH2 – топливо подаётся в охлаждённом до -200 градусов Цельсия виде.

Технология ССН2 позволяет закачать в тот же объём бака на 50% больше топлива, что в идеальных условиях должно обеспечивать запас хода свыше 500 километров. При этом заправка занимает примерно столько же времени, сколько мы тратим сейчас – около 5 минут. А как же низкая температура? Не проблема – шланг покрыт специальным изолирующим покрытием, поэтому машину можно заправить даже без использования перчаток. А сам бак похож на торпеду или… дирижабль. Так, мысли, прочь!

Я открываю дверь и тщетно пытаюсь найти отличия от бензиновых или дизельных BMW 5 GT. А их и нет, за исключением нескольких дополнительных тестовых экранов и приборов, необходимых для испытаний. В этом кроется ещё один плюс – бак для водорода расположен вместо центрального тоннеля для карданного вала и полностью заполненный весит 160 кг, а суммарная масса силовой установки (блока топливных элементов и электромотора) примерно равна 200 кг. То есть, по сути, водородная «пятёрка» ничуть не тяжелее своих «родственниц» и уж точно была бы легче традиционного электромобиля, где энергия запасается в аккумуляторах, с таким же запасом хода. 

С точки зрения пользователя всё тривиально – заправил машину, сел внутрь, нажал кнопку пуска двигателя, джойстиком выбрал режим D и поехал. 180-киловаттный электромотор (245 л.с.) шустро разгоняет немаленький лифтбэк до сотни, а стрелка спидометра охотно устремляется в правую половину циферблата. Правда, быстрее 150 км/ч ехать не разрешили – прототип, водород... Необычны лишь ощущения – быстрые отклики на правую педаль, линейная тяга и… тишина. Слышен только свист двигателя при интенсивном ускорении. В остальном – привычный нам автомобиль. В чём же подвох? Почему такие машины ещё не заполонили городские улицы?

Причин несколько. Во-первых, цена. Выполненный по космическим технологиям топливный бак и блок ячеек стоят дорого, хотя Toyota уже выпустила в свет водородный седан Mirai – до конца этого года планируется реализовать около 70 машин, каждая из которых стоит порядка 60 тысяч долларов США, но производство будет наращиваться. Во-вторых, отсутствие инфраструктуры – нефтяники не слишком-то торопятся работать с альтернативными источниками энергии (хотя концерн Total уже вовсю сотрудничает с BMW). Но к 2023-2025 году количество заправочных станций в Германии увеличится с 50 до 400, а в Японии их будет ещё вдвое больше. И к 2020-му BMW обещает представить свою первую серийную модель на топливных ячейках.

День завтрашний

Водородных BMW придётся ждать ещё 5 лет, поэтому инженеры продолжают выжимать все соки из двигателей внутреннего сгорания. Один из таких шагов – впрыск в мотор… воды! Идея не нова – вода и смеси метанола с ней использовались ещё в годы Второй мировой войны на истребителях, а в 60-70-х годах с этой технологией экспериментировали Oldsmobile и Saab и даже выпускали автомобили с ней в серию. Но все преимущества свело на нет отсутствие продвинутой управляющей электроники – без точного контроля процесса нужного эффекта не достигнуть.

Что за эффект? Вода, впрыскиваемая во впускной коллектор, снижает температуру воздуха и увеличивает его плотность, что немного повышает мощность. Кроме того, уменьшается температура и в камере сгорания – сниженный риск детонации позволяет поднять давление наддува. BMW уже представила машину с системой впрыска воды – первой ласточкой стало купе M4, подготовленное в качестве «сэйфти-кара» мотогонок MotoGP. Тогда в чём секрет этого красного хэтчбека BMW 1-й серии?

Комбинированный впрыск! Если в M4 для MotoGP вода попадает во впускной коллектор, то тут – ещё и непосредственно в цилиндры. Такое решение сложнее, но эффективнее – прибавка к отдаче 1,5-литрового турбомотора оценивается примерно в 14 «лошадок», а с обкатанной на M4 системой добавится лишь около 4 «голов». И дело не только в мощности и крутящем моменте – меньший риск детонации позволяет увеличить степень сжатия, работать на обеднённых смесях и экономить топливо. Сгорание происходит более эффективно, а расход топлива, если верить графикам, падает в условиях полигона на 18-20% – чем жарче на улице, тем больше разница. Правда, в реальной жизни она составит примерно 3-8%.

И если в BMW M4 MotoGP нужно регулярно пополнять бачок с водой, то в случае с этим хэтчбеком доливать её не требуется – она поступает в виде конденсата из системы кондиционирования. Но при использовании в жарких условиях или на гоночном треке пополнять запас жидкости на борту всё же придётся (добавлять, разумеется, можно только дистилированную воду). Нас заверили, что и зимой проблем не будет – сразу после остановки двигателя вода возвращается в резервуар с подогревом. Впрочем, в морозы она и не нужна – риск возникновения детонации и так невелик.

Когда система комбинированного впрыска воды дебютирует на серийных BMW, инженеры пока не называют, ссылаясь на сложность и дороговизну конструкции, но технология, обкатанная на M4 Moto GP, должна появиться уже в следующем году. На какой модели? Это пока секрет, но она точно выйдет из стен отделения M GmbH. Неужели BMW поставит её на новое купе M2? Иначе как понимать, что это будет машина с двигателем, обладающим высокой удельной мощностью, а, по слухам, M2 получит трёхлитровую «турбошестёрку» мощностью 370 лошадиных сил.

Ближайшая перспектива

Под занавес дня я оказался в компактвэне 2 Active Tourer eDrive. Немцы называют его прототипом, но не скрывают, что уже в начале 2016 года он поступит в продажу. Под пятидверным кузовом – «начинка» от купе i8, только полуторалитровый трёхцилиндровый турбомотор у «двушки» стоит спереди, а 65-киловаттный электродвигатель расположен сзади и вращает задние колёса. Суммарная отдача впечатляет – 220 «лошадок» и 385 Н∙м крутящего момента, а заявленный разгон до сотни составляет 6,5 секунды.

Верю! BMW 2 Active Tourer eDrive с четырьмя людьми на борту не слишком-то отстаёт от ведущего на купе BMW 435i, а в поворотах «двушка» радует небольшими кренами и неожиданной для компактвэна цепкостью. Прав был наш Дмитрий Ласьков, назвав его в своём тест-драйве самым «злым» сараем на свете. Заехали мы и на грунтовый пригорок – электромотор подключает заднюю ось без задержек, успевая до пробуксовки передних колёс. Но, конечно, было бы интереснее поездить с «полуэлектрической» трансмиссией xDrive в реальных условиях. 

Что касается «гибридности», то тут BMW 2 Active Tourer eDrive ничем не отличатся от недавно протестированного мной BMW X5 xDrive40e (о нём читайте в материале «Работа на перспективу») – можно выбрать один из трёх режимов работы силовой установки. В Auto eDrive система самостоятельно переключается между двигателем внутреннего сгорания и электромотором, в Max eDrive приоритет отдан электротяге, а Save Battery предназначен для поддержания заряда аккумуляторов. Правда, если в X5 таким образом батарея зарядится только до 50%, то в «двушке» – уже до 70%. А дальше – от розетки (3 часа 15 минут от бытовой или 2 часа 15 минут с устройством WallBox).

Но почему именно BMW 2 Active Tourer? Модель массовая и популярная, что поможет снизить стоимость гибридных технологий, а клиенты, выбирающие компактвэн BMW, не прочь сэкономить на расходе топлива. И то, как BMW рьяно взялась за тему подключаемых гибридов, говорит о том, что в ближайшей перспективе подобные версии появятся практически во всей гамме моделей – уже известно, что модификацию eDrive получит обновлённая «трёшка» (на ней мы уже поездили – подробности в статье «Разум и чувства»), а следующим кандидатом должна стать полностью новая BMW 5-й серии. 

auto.mail.ru