От проекта АНТЭЛ до водородного Aurus В https://dzen.ru/a/ZM92EL7DPzySe63y нашего рассказа об автомобилях, работающих на водородном топливе, мы коснулись как особенностей устройства силовой установки, так и актуальных серийных зарубежных моделей водородмобилей. Но не стоит забывать о том, что собственные разработки водородного легкового транспорта велись и в нашей стране. Причём довольно давно – ещё с конца 90-х годов! В этой статье мы подробно остановимся на двух проектах Волжского автозавода. Водородная «Нива»
Первый автомобиль на топливных элементах (сокращённо АНТЭЛ) на АвтоВАЗе начали разрабатывать ещё в 1999 году. Старт проекту дал советник по техническому развитию завода Георгий Константинович Мерзоев. Именно он в свою бытность главным конструктором предприятия отвечал за запуск в серию отлично знакомых нам «Нивы», «Восьмёрки», «Десятки», «Калины» и других моделей. Разумеется, АвтоВАЗ не имел на руках собственных наработок по созданию силовых установок на водороде, зато такой опыт имелся у коллег из ракетной отрасли.
За помощью заводчане обратились к специалистам РКК Энергия, спроектировавшим энергохимический генератор для советского орбитального корабля-ракетоплана «Буран». На то, чтобы заручиться поддержкой ракетчиков, ушла уйма времени, но оно того стоило. Спустя 2 года упорных трудов по реконфигурации энергоустановки космического корабля для её последующей инсталляции в автомобиль, проект АНТЭЛ-1 был, наконец, завершён. Опытной моделью для первого отечественного водородного автомобиля послужил ВАЗ-2131. Как же была устроена отечественная водородная силовая установка?
Необходимые для реакции кислород и водород содержались в двух баллонах. Оттуда они поступали в электрохимический генератор (ЭХГ). В нём благодаря катализатору из молекул газа образовывались молекулы воды, а в процессе реакции выделялась тепловая и электрическая энергия. Полученный в результате такой реакции электроток направлялся на 25-киловаттный электрический мотор, имевший высокие показатели КПД в 70%. Он приводил в движение колёса на задней оси водородмобиля. Управлять всем процессом отрядили специальный электронный блок системы управления (БСУ).
60-литровый баллон с водородом, кислородный баллон на 36 литров и ЭХГ конструкторы разместили в багажном отделении «Нивы». В моторном отсеке, как и положено, был установлен сам электродвигатель, а также пусковая батарея и БСУ. Однако то, что на бумаге и чертежах выглядело многообещающе, на деле демонстрировало более чем скромные возможности. Так, к примеру, пусковой батарее на запуск ЭХГ требовалось целых полтора часа (кто же будет столько ждать, сидя в машине, когда опаздывает на работу?). Не впечатлял также и расчётный запас хода – с полными баллонами АТЭЛ-1 способен был преодолеть всего 200 км пути. А его максимальная скорость не превышала 80 км/ч.
Тем не менее, российский водородмобиль, продемонстрированный на Московском автосалоне 2001 года, очень впечатлил гостей из Японии и Европы. И в первую очередь тем, насколько быстро отечественным специалистам удалось с нуля построить рабочий прототип по-настоящему инновационного транспорта!
«Одиннадцатая» на водороде
Прошло всего два года, а вазовские специалисты уже выкатили на всеобщее обозрению вторую итерацию собственного водородмобиля. В ней они постарались учесть все слабые места и огрехи, которые были характерны для первой версии модели. Как можно догадаться по заголовку, в качестве основы для АТЭЛ-2 был выбран кузов универсала ВАЗ-2111. В отличие от предшественника, новый экологичный транспорт обладал уже собственным электрохимическим генератором, а не доработанной версией ЭХГ для космической промышленности. Кроме того, у конструкторов получилось полностью отказаться от кислородных баллонов – силовая установка сама извлекала кислород из забортного воздуха.
Запас хода автомобиля также удалось существенно прокачать за счёт увеличения объёма водородных баллонов – их ёмкость составила 90 литров, которых хватало на 350 км пути. Выросла и максимальная скорость автомобиля – благодаря снижению веса на 300 кг и установке нового 60-киловаттного электродвигателя с КПД 90% АТЭЛ-2 обрёл улучшенную разгонную динамику и смог развить 100 км/ч предельной скорости. Кроме того, у новой силовой установки появился режим рекуперации – вырабатываемая энергия направлялась в никель-металлогидридный аккумулятор ёмкостью 10 Ач. Эта батарея способна была добавить водородмобилю динамики при резких ускорениях.
Но главным на наш взгляд нововведением стала замена пусковой батареи и нагревательных элементов на более эффективный аналог. С их помощью на холодный запуск ЭХГ требовалось уже не полтора часа, а всего 10 минут! Изменилась и компоновка элементов силовой установки: буферная батарея разместилась перед задней осью в пределах базы, а водородно-воздушный электрохимический генератор, электродвигатель и компрессор установили в моторном отсеке. При этом и по своей внешности, и по полезному объёму багажного отделения водородная «одиннадцатая» практически не отличалась от своей бензиновой предшественницы – этого инженеры ВАЗа смогли добиться за счёт монтажа водородных баллонов на полу багажника.
Увы, проекту АНТЭЛ-2, в который АвтоВАЗ вложил по разным данным около 100 млн рублей, так и не суждено было пойти в серию. Виной тому отсутствие в стране инфраструктуры для заправки и обслуживания водородного транспорта. А также высокая стоимость изготовления товарной версии автомобиля, многие компоненты для постройки которого пришлось бы создавать с нуля.
Водородмобиль представительского класса
А что же современные наработки по российским автомобилям на водороде, существуют ли они? Наш ответ – да. Правда подробностей о главной из них – представительском седане Aurus Senat, разработанном и анонсированном НАМИ в 2021 году – пока не слишком много. Как следует из материалов выставки «Иннопром», на которой был представлен прототип водородного «Сената», он оснащён «тяговым электроприводом и электрохимическими генераторами на водороде». Количество электромоторов в силовой установке автомобиля неизвестно, однако упомянуто, что он будет полноприводным.
Благодаря наличию 100-киловаттного батарейного блока и запасам водородного топлива на борту, экологичный Senat cможет проезжать порядка 600 км без необходимости дозаправки. А судя по тому, что его разгонная динамика в 4 секунды до «сотни» на целых 2 секунды опережает бензиновый аналог, двигательная установка водородного «Сената» явно должна оказаться мощнее 598-сильной гибридной версии, основанной на 4,4-литровом бензиновом V8. О сроках запуска модели в серийное производство точной информации пока нет.
Maxxis Tires Russia
Прошлое и будущее отечественных водородмобилей.
От проекта АНТЭЛ до водородного Aurus
В https://dzen.ru/a/ZM92EL7DPzySe63y нашего рассказа об автомобилях, работающих на водородном топливе, мы коснулись как особенностей устройства силовой установки, так и актуальных серийных зарубежных моделей водородмобилей. Но не стоит забывать о том, что собственные разработки водородного легкового транспорта велись и в нашей стране. Причём довольно давно – ещё с конца 90-х годов! В этой статье мы подробно остановимся на двух проектах Волжского автозавода.
Водородная «Нива»
Первый автомобиль на топливных элементах (сокращённо АНТЭЛ) на АвтоВАЗе начали разрабатывать ещё в 1999 году. Старт проекту дал советник по техническому развитию завода Георгий Константинович Мерзоев. Именно он в свою бытность главным конструктором предприятия отвечал за запуск в серию отлично знакомых нам «Нивы», «Восьмёрки», «Десятки», «Калины» и других моделей. Разумеется, АвтоВАЗ не имел на руках собственных наработок по созданию силовых установок на водороде, зато такой опыт имелся у коллег из ракетной отрасли.
За помощью заводчане обратились к специалистам РКК Энергия, спроектировавшим энергохимический генератор для советского орбитального корабля-ракетоплана «Буран». На то, чтобы заручиться поддержкой ракетчиков, ушла уйма времени, но оно того стоило. Спустя 2 года упорных трудов по реконфигурации энергоустановки космического корабля для её последующей инсталляции в автомобиль, проект АНТЭЛ-1 был, наконец, завершён. Опытной моделью для первого отечественного водородного автомобиля послужил ВАЗ-2131. Как же была устроена отечественная водородная силовая установка?
Необходимые для реакции кислород и водород содержались в двух баллонах. Оттуда они поступали в электрохимический генератор (ЭХГ). В нём благодаря катализатору из молекул газа образовывались молекулы воды, а в процессе реакции выделялась тепловая и электрическая энергия. Полученный в результате такой реакции электроток направлялся на 25-киловаттный электрический мотор, имевший высокие показатели КПД в 70%. Он приводил в движение колёса на задней оси водородмобиля. Управлять всем процессом отрядили специальный электронный блок системы управления (БСУ).
60-литровый баллон с водородом, кислородный баллон на 36 литров и ЭХГ конструкторы разместили в багажном отделении «Нивы». В моторном отсеке, как и положено, был установлен сам электродвигатель, а также пусковая батарея и БСУ. Однако то, что на бумаге и чертежах выглядело многообещающе, на деле демонстрировало более чем скромные возможности. Так, к примеру, пусковой батарее на запуск ЭХГ требовалось целых полтора часа (кто же будет столько ждать, сидя в машине, когда опаздывает на работу?). Не впечатлял также и расчётный запас хода – с полными баллонами АТЭЛ-1 способен был преодолеть всего 200 км пути. А его максимальная скорость не превышала 80 км/ч.
Тем не менее, российский водородмобиль, продемонстрированный на Московском автосалоне 2001 года, очень впечатлил гостей из Японии и Европы. И в первую очередь тем, насколько быстро отечественным специалистам удалось с нуля построить рабочий прототип по-настоящему инновационного транспорта!
«Одиннадцатая» на водороде
Прошло всего два года, а вазовские специалисты уже выкатили на всеобщее обозрению вторую итерацию собственного водородмобиля. В ней они постарались учесть все слабые места и огрехи, которые были характерны для первой версии модели. Как можно догадаться по заголовку, в качестве основы для АТЭЛ-2 был выбран кузов универсала ВАЗ-2111. В отличие от предшественника, новый экологичный транспорт обладал уже собственным электрохимическим генератором, а не доработанной версией ЭХГ для космической промышленности. Кроме того, у конструкторов получилось полностью отказаться от кислородных баллонов – силовая установка сама извлекала кислород из забортного воздуха.
Запас хода автомобиля также удалось существенно прокачать за счёт увеличения объёма водородных баллонов – их ёмкость составила 90 литров, которых хватало на 350 км пути. Выросла и максимальная скорость автомобиля – благодаря снижению веса на 300 кг и установке нового 60-киловаттного электродвигателя с КПД 90% АТЭЛ-2 обрёл улучшенную разгонную динамику и смог развить 100 км/ч предельной скорости. Кроме того, у новой силовой установки появился режим рекуперации – вырабатываемая энергия направлялась в никель-металлогидридный аккумулятор ёмкостью 10 Ач. Эта батарея способна была добавить водородмобилю динамики при резких ускорениях.
Но главным на наш взгляд нововведением стала замена пусковой батареи и нагревательных элементов на более эффективный аналог. С их помощью на холодный запуск ЭХГ требовалось уже не полтора часа, а всего 10 минут! Изменилась и компоновка элементов силовой установки: буферная батарея разместилась перед задней осью в пределах базы, а водородно-воздушный электрохимический генератор, электродвигатель и компрессор установили в моторном отсеке. При этом и по своей внешности, и по полезному объёму багажного отделения водородная «одиннадцатая» практически не отличалась от своей бензиновой предшественницы – этого инженеры ВАЗа смогли добиться за счёт монтажа водородных баллонов на полу багажника.
Увы, проекту АНТЭЛ-2, в который АвтоВАЗ вложил по разным данным около 100 млн рублей, так и не суждено было пойти в серию. Виной тому отсутствие в стране инфраструктуры для заправки и обслуживания водородного транспорта. А также высокая стоимость изготовления товарной версии автомобиля, многие компоненты для постройки которого пришлось бы создавать с нуля.
Водородмобиль представительского класса
А что же современные наработки по российским автомобилям на водороде, существуют ли они? Наш ответ – да. Правда подробностей о главной из них – представительском седане Aurus Senat, разработанном и анонсированном НАМИ в 2021 году – пока не слишком много. Как следует из материалов выставки «Иннопром», на которой был представлен прототип водородного «Сената», он оснащён «тяговым электроприводом и электрохимическими генераторами на водороде». Количество электромоторов в силовой установке автомобиля неизвестно, однако упомянуто, что он будет полноприводным.
Благодаря наличию 100-киловаттного батарейного блока и запасам водородного топлива на борту, экологичный Senat cможет проезжать порядка 600 км без необходимости дозаправки. А судя по тому, что его разгонная динамика в 4 секунды до «сотни» на целых 2 секунды опережает бензиновый аналог, двигательная установка водородного «Сената» явно должна оказаться мощнее 598-сильной гибридной версии, основанной на 4,4-литровом бензиновом V8. О сроках запуска модели в серийное производство точной информации пока нет.
Подготовлено по материалам сайта autohs.ru
Интересуетесь водородным транспортом? Вот ещё одна наша статья на эту тему: https://dzen.ru/a/ZM92EL7DPzySe63y
#АНТЭЛ #Aurus #AurusSenat #АвтоВАЗ #НАМИ #водородныйавтомобиль #водородныеавто #автонаводороде #экологичныйтранспорт #автоистория #автомобильнаяистория #автомобильная_история_от_Maxxis