Миссия выполнима: электробайк Mission R

10 сентября 2012

Секундомер не врет. С такой динамикой пора воспринимать электробайки всерьез!

КРАТКИЙ КУРС ЭЛЕКТРОТЕХНИКИ

Таинства устройства электробайка – большая загадка для обычных мотоциклистов, которым и заморочек с ДВС хватает. Поэтому я благодарен главному конструктору Mission Motors Джораху Уайеру и ведущему инженеру по программному обеспечению Сету Лафорджу за проведенный со мной ликбез.

У любого транспортного средства на электротяге есть три главных компонента: мотор, контроллер и аккумулятор. Всю архитектуру Mission R определяют цилиндрический электромотор мощностью 120 кВт (163,2 л.с.) и потребные для его питания батареи. Ключевые факторы для аккумулятора – сколько мощности вы можете извлечь на килограмм массы и сколько энергии вы сможете запасти. Батарея на Mission R состоит из 96 пар ячеек, для удобства компоновки объединенных в модули по 24 и 36 ячеек.

В отличие от традиционных литий-ионных цилиндрических аккумуляторов, применяемых, например, на электромобиле Tesla и на большинстве электромотоциклов, на Mission R использованы плоские литий-полимерные аккумуляторы производства южно-корейской компании EIG. Они не только компактнее, но и легче на 20% за счет отсутствия внутреннего металлического каркаса.

Посредником между аккумулятором и электромотором выступает блок управления – контроллер. «Он полностью определяет поведение и динамику мотоцикла, поэтому контроллер – самая важная деталь электробайка, — утверждает Лафордж. – Его программное обеспечение диктует отдачу мощности: насколько отзывчив мотор на движение ручки газа, как он ведет себя при пробуксовках и так далее. Поэтому мы делаем свой собственный контроллер – мы должны быть полностью уверены в его работе».

Контроллер управляет 380-вольтовым трехфазным электромотором переменного тока. При работе двигателя выделяется столько тепла, что ему необходимо масляное охлаждение. Да и сам контроллер так нагревается, что его тоже пришлось снабдить жидкостным охлаждением. «Некоторые электродвигатели имеют обмотки на роторе, — объясняет Уайер, — поэтому в их конструкцию введены передающие ток щетки – блоки из углерода. Они быстро изнашиваются – как уплотнения в роторном двигателе. Но наш мотор – бесщеточного типа, поэтому у нас изнашиваются только подшипники. Это очень надежный мотор: и он, и батарея рассчитаны на пробег 240 000 км».

Еще один важнейший параметр – запас хода. «На автостраде при постоянной скорости 90-100 км/ч он составит примерно 200 км, — рассказывает Уайер. – В гонке Стив на каждом круге на прямых разгонялся до 210 км/ч, и после восьми кругов у него осталось еще больше 10% заряда. Но во время рекордного заезда, когда скорость постоянно выше 240 км/ч, аккумуляторы разряжаются моментально – мы убедились в этом на Бонневиле».

А сколько времени перезаряжаются батареи? «От 240-вольтовой розетки на 30 А – около двух часов, — отвечает Уайер. – От розетки на 120 В – порядка восьми часов. Но технологии аккумуляторов развиваются быстро».

Одна из причин, почему мы сами разрабатываем контроллер – чтобы разложить все по миллисекундам, – продолжает Джорах. – Командам MotoGP и не снится такой уровень контроля, как у нас: мы можем рассчитать каждый Нм, подаваемый к заднему колесу, в зависимости от поворота ручки газа. При этом нам не надо заботиться ни о составе смеси, ни об опережении зажигания, да и высота над уровнем моря нас не волнует – напротив, чем разреженнее воздух, тем лучше. Постройте трассу на горе Эверест – и мы порвем всех!»

Mission R: спортбайк, электромотор, 163,2 л.с., 248 кг.

Для лучшей развесовки аккумуляторы сосредоточены у центра масс мотоцикла. И корпуса батарей (из углепластика), и электромотор включены в силовую схему рамы. Масса аккумуляторов и контроллера – 136 кг. Шасси Mission R разрабатывал Джеймс Паркер, изобретатель подвески RADD, примененной на Yamaha GTS1000.

Контроллер размещен в нижней части электробайка.

Тормозам Brembo помогает система рекуперации.

Основа панели приборов – 7-дюймовый планшет Samsung.

Дизайн электробайка разработал Тим Прентис – автор таких мотоциклов, как Honda Rune и Triumph Thunderbird.

ТЕСТ

Кейси Стоунер на заводской Honda RC212V в июле прошлого года выиграл этап MotoGP на трассе «Лагуна Сека», пройдя самый быстрый круг за 1:21,673 с. А Стив Рапп на электробайке Mission R на этой же трассе выиграл гонку TTXGP e-Power с  лучшим временем круга 1:31,376 с – всего на 10 с больше! Если бы Рапп участвовал в гонке AMA Pro Supersport, он квалифицировался бы пятым. Как вам моя идея: взять электробайк, на котором Стив Рапп выиграл гонку, поставить на него фары, сигнал и дорожные шины, повесить номерной знак и отправиться на прогулку по Skyline Drive, легендарной дороге вдоль калифорнийского побережья США? А на следующий день вернуть спортбайк в гоночный вид и прохватить по трассе «Лагуна Сека»? Два года назад я уже опробовал аппарат от Mission – прототип One (см. «Мото» №8-2010). Но прогресс за эти два года – просто поразительный!

Начнем с того, что у новинки гораздо более рациональная посадка, чем у Mission One – вы чувствуете себя частью мотоцикла, а не восседаете на аккумуляторе с колесами, состоящем из одних плоскостей и углов. Да и в других аспектах она практичнее: пользоваться подставкой удобно, фара прилично выглядит и хорошо светит, а зеркала дают отличный обзор на следующего за мной на Yamaha R1 инженера Mission Motors Сета Лафорджа – по крайней мере, пока я не начну использовать бешеную динамику электробайка на всю катушку. Чтобы перейти к движению, надо сначала щелкнуть выключателем у левой рукоятки руля, запуская контроллер, подождать несколько секунд, чтобы разгорелся экран 7-дюймового планшета Samsung, выполняющего функцию приборной панели, и нажать на еще один выключатель – у правой рукоятки руля. Теперь крутаните ручку – и вперед!

Сразу же понятно, что у мотора просто лавина крутящего момента – и она доступна уже с 1 об/мин. Если относиться к этой прорве без должного уважения, можно и на спину опрокинуться! К счастью, Лафордж и его коллеги поработали над приручением мотора, сделав его характеристику прогрессивной: убавив момент на первых 10% оборотов. Что не мешает байку разгоняться до 100 км/ч за 3 с. Еще инженеры разработали систему, которую они назвали «усиление сцепления»; она работает подобно трекшн-контролю на обычных мотоциклах, и хотя, конечно, не прерывает подачу топлива и не обрубает зажигание, но также помогает управиться с колоссальным моментом.

Наш маршрут поначалу пролегал через крохотные городки, где главный источник доходов – штрафы за превышение скорости. Вот там я узнал главный недостаток электробайков: пешеходы их просто не слышат! Ведь все звуки, которые издает Mission R на малой скорости – это шлепки шин, позвякивание цепи и еле слышное подвывание прямозубых шестерен редуктора. Но стоит проехать городок и открыть ручку газа, как мотор издает победный вопль – прямо как шестицилиндровый гоночный двигатель. И не говорите, что электробайки пресны, потому что бесшумны. Звук электромотора на высоких оборотах так хорош, что его можно записывать на CD.

Но сколь бы длинным ни был прямой участок дороги, он всегда слишком быстро кончается – потому что ускорение Mission R не спадает при наборе оборотов. В этом отношении с ним не могут сравниться даже снаряды MotoGP. И это несмотря на внушительную массу мотоцикла – 248 кг. Впрочем, полностью регулируемые подвески Ohlins хорошо управляются с таким весом, он даже помогает не рыскать байку при наезде на дорожные неровности. Причем мы не меняли настройки, заточенные под «Лагуна Сека» — видимо, мой лишний вес компенсировал те 14 кг, на которые гоночная версия легче дорожной.

Электромотор соединен с редуктором через одноступенчатую планетарную передачу – никаких рычагов сцепления и перемены передач, так что вы можете целиком сосредоточиться на управлении. В соединении с колоссальным крутящим моментом это означает, что вы в любой момент и на любой скорости на нужной передаче. Перед поездкой Лафордж подключил программу рекуперации, так что на входе в поворот я мог тормозить двигателем, лишь слегка помогая ему тормозами Brembo. А на выходе я с легкостью уходил от его Yamaha R1, используя преимущество в тяге.

Но главное различие между прототипом Mission One и нынешним R даже не в удобстве использования крутящего момента, а в превосходной управляемости, которую обеспечивает спроектированное Джеймсом Паркером шасси. Старый байк на вираже иногда резко подламывался, что не вдохновляло мчать на все деньги, а ворочать его в связках поворотов было просто тяжело. Mission R великолепно пишет кривую и не страдает избыточной поворачиваемостью. Если бы так управлялся спортбайк с ДВС, он заслуживал бы похвалы. Но такая управляемость у куда более тяжелого электробайка – это просто великолепно.

Единственное, за что можно покритиковать Mission R – так это за то, что степень рекуперации высоковата, что мешает в затяжных скоростных виражах. Я бы поставил переключатель по крайней мере на четыре положения, чтобы вы сами могли бы выбирать степень рекуперации в зависимости от дорожных условий и собственных предпочтений. Впрочем, на машине, так напичканной электроникой, можно все регулировать в широких пределах: трекшн-контроль, анти-вили, различные программы зависимости числа оборотов двигателя от положения ручки газа и так далее. И будьте уверены: ребята из Mission Motors над этим работают. Еще можно покритиковать слишком малый угол поворота руля, что на улицах Сан-Франциско с его трамваями не очень-то удобно. Но этот аппарат все-таки создан для побед в гонках TTXGP, так что не будем его ругать за непрактичность. На этих улицах Стив Мак-Квин распугивал обывателей в легендарном фильме Bullit. Мне, конечно, никогда не сравняться с Королем Крутизны, но за рулем Mission R я бы порвал его Ford Mustang на тряпочки!

Планшет, который на Mission R выполняет роль приборной панели, вооружен всеми этими GPS, Wi-Fi, 3G и 4G, так что он не только постоянно собирает информацию, но и тут же отправляет ее в штаб-квартиру компании. Большой Брат следит за тобой! По возвращении в Хьюстон… пардон, Mission Motors генеральный директор компании Джит Бхаттачарья сказал мне: «Максимальная скорость во время вашей поездки составила 96 миль в час (154,5 км/ч). Ну ничего, завтра на гоночной трассе мы дадим вам преодолеть 100-мильный барьер».

Превращение дорожного аппарата в гоночный снаряд свелось не только к удалению светотехники, замене шин и пластика. Мне еще и отключили программу рекуперации, так что торможение двигателем свелось к минимуму. Теперь Mission R стал напоминать 500-кубовые гоночные мотоциклы 90-х годов. Или первую 990-кубовую Yamaha M1 Макса Бьяджи образца 2002 года – японские инженеры с помощью всяких механических и электронных ухищрений свели торможение двигателем к минимуму, чтобы облегчить переход с двухтактных моторов на четырехтактные.

А это означает, что я могу резко сбрасывать газ, не беспокоясь о чаттере заднего колеса. Мне приходится начинать тормозить раньше, зато замедление прозрачнее – в него не вмешивается торможение двигателем. Даже если я давлю на тормоза со всей силы, мотоцикл не теряет стабильности. К тому же большая масса байка способствует тому, что передняя шина на торможении хорошо нагружается.

Три раза за круг я выкручивал ручку газа до упора, наслаждаясь бешеным ускорением и сопутствующим ему звуковым сопровождением. Прогрессивная реакция на открытие газа сделала мотоцикл гораздо более контролируемым и послушным, чем Mission One, но при этом – вот парадокс! – его стало труднее поднимать на заднее колесо. Ведь ручки сцепления здесь нет, так что для вили приходится использовать специальную технику. Но я ее освоил!

Нет сомнений: Mission R – новая ступень развития спортбайка. Он показывает нам, что мы и в будущем будем ездить быстро и получать от этого удовольствие. «Меня в этой работе привлекает не только уменьшение вредных выбросов, — сказал Бхаттачарья. – Мир меняется очень быстро, и уже скоро мы ощутим нехватку ископаемого топлива. И мы будем извлекать больше электричества из энергии атома, солнца, ветра. Значит, и мотоциклам придется перейти на электротягу. Но обычно мы воспринимаем электроаппараты как тяжелые и медлительные машины, единственное достоинство которых – в их экологических показателях. Чтобы развеять это заблуждение, мы и создали электробайк, который взрывает мозг не хуже любой гоночной машины. В этом наша миссия, и она выполнима».


Mission One – прототип, который я испытывал два года назад.



Электробайк Mission R по динамике разгона не уступает мотоциклам MotoGP.


Mission R вселяет надежду, что и во времена всеобщей электрификации мы будем ездить быстро и получать от этого удовольствие.

ИТОГ

Mission R – электробайк, который не уступает своей динамикой не только дорожным спортбайкам, но и машинам MotoGP. К тому же у него превосходное шасси конструкции Джеймса Паркера. Так что и в электрическом будущем мы не лишимся удовольствия от вождения. С нетерпением жду серийную версию!

Техническая характеристика Mission R

Материалы по теме:

Оставить комментарий

Для добавления комментария требуется зарегистрироваться или авторизоваться на сайте .

↑ Наверх