Лет десять тому перед американской автопромышленностью были поставлены две задачи. Во-первых, создать автомобиль со значительно меньшим уровнем токсичных выхлопных газов. А во-вторых, повысить экономичность машин, доведя ее до 80 миль пробега на галлон топлива. В пересчете на привычные для нас единицы это означает 34 километра на литр, что примерно в четыре раза больше, чем обеспечивает наша «Волга».
Тут надо напомнить, что даже хорошие двигатели внутреннего сгорания имеют не слишком высокий коэффициент полезного действия — порядка 40 процентов. Другими словами, 60 процентов энергии вылетает в трубу. Кроме того, имеются дополнительные потери в трансмиссии, шинах, при торможении, а также аэродинамические потери. В результате в полезную силу тяги превращается только 15 процентов энергии топлива.
Улучшение условия сгорания топлива, внедрение электронных систем зажигания и некоторые другие усовершенствования не могут дать существенной экономии. По этой причине взоры конструкторов обратились к электромобилю, поскольку кпд электродвигателя примерно в два раза выше, чем бензинового. Кроме того, использование электродвигателя сразу же решает и первую задачу — сделать автомобиль экологически чистым.
Первой ласточной был «EU-1» фирмы «Дженерал моторс». Однако вскоре выяснились многие недостатки машины — малая дальность пробега до перезарядки аккумулятора (около 150 мк), большой вес свинцового аккумулятора (500 кг) и его значительная стоимость (1800 долларов). А поскольку аккумулятор приходилось заменять через 100—200 перезарядок, то раз в два года владельцам пришлось бы выкладывать кругленькую сумму.
Правда, некоторая экономия получалась за счет меньшей цены электроэнергии по сравнению с бензином. Так, по американским данным, стоимость зарядки аккумулятора в ночное время (когда тарифы на электроэнергию ниже) составляла полтора цента на милю пробега. Для типового бензинового двигателя эта же стоимость примерно в три-четыре раза выше.
И все же пока электромобили не получили заметного распространения, хотя за последние годы были созданы значительно более долговечные и эффективные аккумуляторы.
Взоры конструкторов обратились в сторону так называемых гибридных автомобилей. В них устанавливаются два двигателя — бензиновый и электрический, питаемый от аккумулятора. К дополнительному преимуществу подобных машин относится возможность экономии энергии за счет того, что при торможении автомобиля его электродвигатель работает как генератор, подзаряжая аккумулятор.
К разработке подобных машин приступили ведущие фирмы многих стран, в том числе и США. Однако на американский рынок первыми пробились японские фирмы «Хонда» и «Тойота».
«Хонда» выпустила двухместный гибридный автомобиль «Инсайт». Он имеет легкий трехцилиндровый двигатель внутреннего сгорания мощностью 63 л.с. и электродвигатель мощностью 10 л.с. Специальный никелевый металлогидридный аккумулятор позволяет получить повышенную емкость на единицу веса и имеет больший срок службы по сравнению с обычными свинцовыми аккумуляторами.
«Инсайт» обеспечивает 61 милю на галлон при езде по городу и 70 миль на галлон на автостраде. Как видим, это уже приближается к вожделенной цифре 80 миль на галлон, однако надо иметь в виду, что речь идет о весьма легкой двухместной машине. «Инсайт» в основном движется на бензиновом двигателе, а электродвигатель «поддерживает» его при пиковых нагрузках. Очень удачная аэродинамика «Инсайта» дает дополнительную экономию топлива. Оптимальным взаимодействием двух двигателей управляет бортовой компьютер. На приборной доске высвечиваются текущая экономия горючего и экономия на длительном отрезке пути.
Стоит «Инсайт» 19295 долларов. Его небольшого бензобака хватает на 600 миль (960 км) пробега. Надо отметить, что особого ажиотажа среди американских покупателей «Инсайт» не вызвал. Специалисты объясняют это недостаточной рекламой и тем, что авто двухместное.
Второй гибридный автомобиль «Приус», выпущенный фирмой «Тойота», пользуется несколько большим спросом. Эта пятиместная машина стоит 19995 долларов и обеспечивает пробег в 52 мили на галлон в условиях езды по городу.
«Приус» начинает движение только на электродвигателе, который у него значительно мощнее, чем у «Инсайта». При медленной езде по городу в условиях частых торможений двигатель внутреннего сгорания вообще не используется. Это резко повышает экологическую чистоту машины. Бензиновый двигатель включается только тогда, когда требуется дополнительная мощность. Как уже упоминалось, при торможении машины происходит процесс рекуперации — зарядка аккумулятора от электродвигателя, работающего в режиме генератора.
За прошедший год в США продано порядка 15 тысяч гибридных машин. Конечно, это мелочь по сравнению с 17 миллионами проданных легковых и грузовых машин. Однако в последнее время на покупку «Приуса» даже образовалась очередь.
Сами американцы тоже наращивают темпы производства. «Форд» обещает выпустить к 2003 году свой гибрид в качестве варианта спортивной машины «Эскейп». Фирма считает, что лет через десять доля гибридов в США будет составлять около 20 процентов. «Даймлер Крайслер» ведет разработку мощного гибридного грузовика «Дуранго». «Тойота» и «Хонда» также продолжают работать над новыми гибридами. Первая готовит к выпуску автофургон «Эстима», а вторая переделывает под гибридное авто легковушку «Сивик».
Несомненно, что резкому росту сбыта гибридных автомобилей препятствует их более высокая цена по сравнению с обычными машинами такого же класса. Однако производители гибридных машин надеются на перелом в сознании покупателей, которые начнут понимать и ценить преимущества таких автомобилей. Но этому должна способствовать и определенная политика скидок, финансируемых государством. Кстати, нечто подобное уже делается в некоторых штатах США при покупке экологически чистых автомобилей, работающих на газовом топливе.