Электрическая тишина. Lexus GS 450h

Человек давно научился добывать электричество из воды, солнца и ветра, а теперь — ещё и из автомобиля. Новый седан Lexus GS 450h с гибридной установкой умеет аккуратно собирать энергию при торможении, запасать её в батарее на 288 вольт, а затем использовать для помощи бензиновому мотору при ускорении. Кроме того, в арсенале этого гибрида — первый в мире серийный двухступенчатый электромеханический вариатор, уникальная система впрыска с распределённой и непосредственной подачей топлива... И поразительная тишина в салоне.

Сложите 296 л.с. бензиновой «шестёрки» нового Лексуса и мощность электромотора, встроенного в трансмиссию (147 кВт, или 200 л.с.), и получится... Почти 500 сил — как у BMW M5!

Но на самом деле так просто их не сложить — как нельзя вытащить себя из болота за волосы. В этом суть установки HSD (Hybrid Synergy Drive): электродвигатель и бензиновый агрегат соединены с колёсами через планетарную передачу, к которой подключён ещё и отдельный генератор. Хитрое «синергетическое» взаимодействие всех четырёх компонентов в итоге даёт 345 л.с. — и позволяет вообще отказаться от коробки передач!

Раньше мне не доводилось ездить на гибридах, и перед поездкой в Испанию на тест седана Lexus GS 450h я был настроен скептически. Такая сложная система не может работать без изъянов! Ведь «синергетика» то глушит бензиновый двигатель при торможении, то заводит его при разгоне... Более того, в гибридную трансмиссию GS 450h встроена дополнительная двухступенчатая передача: только благодаря ей HSD удалось поместить в корпус размером с обычный «автомат».

Гибридный Lexus укомплектован по высшему разряду: цветная камера заднего вида, DVD-чейнджер с объёмным звуком 5.1 Surround Sound…	На дисплей выводится схема работы силовой установки. В данный момент двигатель вращает ведущие колёса и генератор, который заряжает батарею и питает работающий параллельно тяговый электромотор	А это режим рекуперации — при замедлении батарея заряжается, двигатель выключен
График поминутного расхода топлива наглядно демонстрирует экономию энергии: каждый синий квадратик — 50 Вт в запас батареи	Под рулём — джойстик управления адаптивным круиз-контролем	Вспомогательные кнопки — на откидной панели
Жёсткость подвески меняется автоматически или клавишей Sport/Comfort	Вместо тахометра — указатель суммарной мощности двух двигателей

И как же всё это работает?

Незаметно! Ни задержек, ни рывков...

Во-первых, после нажатия кнопки Start в салоне по-прежнему тихо — вместо звука стартера видишь, как на приборной панели загорается слово ready, «готов». Давишь на газ — и Lexus бесшумно, на электромоторе, трогается. На электричестве GS 450h способен проехать до двух километров, не разгоняясь выше 40 км/ч. Опускаешь окна — и вместо привычного гула мотора слышишь птиц и шелест листвы.

Фантастика!

Причём все системы, включая климат-контроль, в этот момент работают как обычно. Ведь и усилитель руля, и компрессор кондиционера на GS 450h — с электроприводом.

Lexus GS 450h сохранил классическую компоновку: двигатель спереди продольно, ведущие колёса — задние. Но под капотом дополнительно установлен блок преобразователей напряжения, за спинкой заднего сиденья — тяговая батарея (Ni-MH). А фирменный тойотовский электромеханический вариатор HSD (Hybrid Synergy Drive) с дополнительной двухступенчатой планетарной передачей удалось уместить в корпусе обычного «автомата». Развесовка по осям — 50:50	Внешние скоростные характеристики двигателей

Двигатель GS 450h — первый в мире, где сочетаются распределённый и непосредственный впрыск. На каждый цилиндр — по две форсунки. Одна, как обычно, распыляет топливо во впускной коллектор (под давлением 4 атм), вторая — прямо в камеру сгорания (130 атм). По словам создателей, так удаётся объединить достоинства обеих схем питания, снизив выбросы и расход топлива

При холодном пуске топливо подаётся и во впускной коллектор (на такте впуска), и позже, на такте сжатия, прямо в цилиндр. Вторая фаза обогащает смесь, улучшая пуск и ускоряя прогрев каталитических нейтрализаторов

На холостом ходу работают только форсунки непосредственного впрыска, но — на такте впуска

При средних нагрузках на такте впуска задействованы обе форсунки — бензин распыляется и в канал, и в камеру сгорания, что улучшает смешивание с воздухом и оптимизирует процессы сгорания

По этой схеме понятен принцип работы электромеханической трансмиссии. Двигатель, генератор и привод колёс объединены простейшей планетарной передачей. Регулируя нагрузку на генераторе (солнечная шестерня «планетарки»), можно плавно менять частоту вращения ведущих колёс (соединены с коронной шестерней), приводимых бензиновым мотором (водило). С коронной шестерней связан и электродвигатель — но через двухступенчатую планетарную передачу, которая на скорости до 90 км/ч с помощью фрикциона 1 даёт передаточное число редуктора 3,9; на высокой скорости включением фрикциона 2 передаточное число меняется на 1,9		Так выглядит «начинка» электромеханического вариатора: генератор (1), планетарная передача (2), тяговый электромотор (3), двухступенчатая передача (4)

Когда заряд батареи подходит к концу или водитель сильнее жмёт на газ, почти незаметно запускается бензиновый двигатель. Разгон плавный. Момента, когда на 90 км/ч электромеханический вариатор переходит на «повышенную передачу», не ощущаешь вовсе. Словно между сиденьями в тоннеле — не сложное переплетение шестерён и электромоторов, а обычный вариатор.

И динамика разгона достойная — если верить паспорту, Lexus GS 450h набирает сотню за 5,9 с. Это на 0,2 с быстрее, чем у 283-сильного GS 430 с V8 4,3 л. Именно на это намекает индекс GS 450h — мол, электромотор наделяет гибридный седан с V6 динамикой машины с V8 объёмом 4,5 л.

Даже после 200 км/ч Lexus довольно живо отзывается на педаль газа. А какая при этом тишина! Если при разгоне двигатель ещё едва слышен, то при замедлении он замолкает совсем — глохнет и в переносном, и в прямом смысле. При этом генератор, встроенный в трансмиссию, заряжает батарею — за степенью заряда можно следить по диаграмме на приборной панели. Несколько затяжных спусков — и «полное ведро» электричества!

Аккумуляторы, впрочем, опустошаются тоже стремительно. Стоит пару раз пойти на обгон на подъёме — и на экране остаётся лишь половина шкалы. Ещё несколько фур по пути — и… нет, полностью высадить батарею не выйдет. В запасе всегда остаётся аварийный резерв — одно деление на индикаторе.

Однако при полупустой батарее динамика уже не та — тогда машину тянет только бензиновый двигатель, трёхлитровая «шестёрка» объёмом 3,5 л. Кстати, в версии GS 450h этот мотор тоже необычный — с «двойным» впрыском. На каждый цилиндр приходится по две форсунки: одна распыляет топливо во впускной коллектор, вторая — непосредственно в цилиндр. То есть тут сочетаются распределённый и непосредственный впрыск!

В виражах гибридный Lexus держится достойно: реакции мягкие, крены небольшие, и их можно дополнительно уменьшить, если переключить подвеску с электронно-управляемыми однотрубными амортизаторами в режим Sport. Но до настоящего спорта этому Lexus далеко — резвиться на горной трассе не слишком приятно. Возможно, виноват активный электроусилитель руля VGRS (Variable Gear Ratio Steering). Задумка вроде здравая: на малых скоростях руль довольно «острый» — 2,7 оборота от упора до упора, а с набором скорости управление становится «спокойнее» (до 3,7 оборота), чтобы на шоссе не напрягаться. Всё так, но… на узкой горной дорожке электронное вмешательство сбивает с толку. На машинах с обычным рулевым управлением руки быстро привыкают к определённой чувствительности и «на автомате» поворачивают баранку на нужный угол. А в напичканном электроникой Lexus никогда не знаешь, какую чувствительность в данный момент выбрала система, и в повороте приходится постоянно подруливать, подстраиваясь под переменчивый нрав VGRS.

Сказывается и приличная снаряженная масса. Да, электротехнические компоненты тойотовских гибридов становятся легче. Например, блок преобразователей напряжения на кроссовере RX 400h весит 35 кг и занимает 30 л объёма, а на седане GS 450h он «похудел» до 20 кг и 11 л — примерно как штатный 12-вольтовый аккумулятор. Тяговая батарея седана при той же ёмкости стала легче на 9 кг. Но всё равно весит 61 кг. А суммарная масса всей электротехники достигает двух центнеров, и в итоге почти двухтонный Lexus GS 450h тяжелее бензинового GS 430 на 200 кг!

К тому же тяговая батарея стоит за спинками задних сидений — она не только «отъедает» треть багажника, сокращая его с 430 до 280 л, но и исключает трансформацию салона. Даже лючка для лыж не предусмотрено.

А каков ресурс никель-металлгидридных батарей Panasonic, особенно в мороз? И что случится, если они всё же разрядятся?

— Мы уже набрали обширную статистику по эксплуатации наших гибридов, — отвечает Геральд Киллман из отдела разработки гибридомобилей Toyota. — Батареи Prius, которые ездят в США, без проблем проходят по 300 тысяч миль, а в суровом скандинавском климате выдерживают по 300 тысяч км. Так что мы считаем, что они служат столько же, сколько и сам автомобиль. Обслуживать тяговую батарею не нужно. И даже если она разрядится, в багажнике седана GS 450h есть обычный 12-вольтовый аккумулятор — он и обеспечит «аварийный» запуск бензинового мотора…

К слову, гибридный седан высшего класса LS 600h тоже «морозоустойчив» — в России он появится в 2007 году. А будут ли у Toyota дизельные гибриды? Ведь если объединить преимущества дизеля с электрической тягой, получится суперэкономичный и суперэкологичный автомобиль, не так ли?

— Такие модели уже существуют, — рассказывает Киллман. — На внутреннем японском рынке продаются гибридные грузовички Toyota Dyna и Hino Ranger. Но выпускать легковой дизельный гибрид мы пока не планируем — такой силовой агрегат просто не сможет обеспечить должного уровня комфорта. Высокая степень сжатия — это не только источник лишнего шума и вибраций, но и повышенное сопротивление при запуске мотора. А на гибриде такие запуски происходят постоянно…

Комфорт — да, это сильнейшая сторона седана GS 450h. Комфорт и экономичность. После тестового пробега по горным серпантинам в окрестностях Малаги бортовой компьютер показал 12 л/100 км. Примерно столько же в таких условиях «выпил» бы любой компактный хэтчбек с двухлитровой «четвёркой». А Lexus GS 450h — седан класса E, обременённый всеми мыслимыми удобствами: ксеноновые адаптивные фары, мощная (330 Вт) аудиосистема Mark Levinson с DVD-плеером и объёмным звуком 5.1 Surround Sound, вентилируемые кресла. Причём вся эта роскошь — базовое оснащение. А стоить Lexus GS 450h в России будет $78500 — на $3400 дешевле, чем Lexus GS 430!

Кстати, гибридный Lexus RX 400h у нас пользуется спросом — за год продано около 500 машин, а это примерно 14% от общего объёма продаж кроссоверов серии RX. И у седана GS 450h определённо есть все шансы превзойти этот успех.

Lexus GS 450h (данные производителя)