Еще в сентябре 2012 Ауди представила концепт Audi A3 Sportback TCNG на выставке в Мюнхене, в марте 2013 в Швейцарии был анонсирован Audi A3 Sportback g-tron, а в июне 2013 в Германии открылся первый завод концерна Audi по производству синтетического метана e-gas. Новое топливо позволит автовладельцам использовать двигатель внутреннего сгорания, не усиливая пресловутые парниковый эффект и глобальное потепление.
A3 Sportback TCNG
Презентация новинок и целого ряда перспективных разработок «четырёх колец», прошедшая еще год назад в сентябре 2012 в Мюнхене, так или иначе вертелась вокруг сокращения выбросов и экономии топлива, но никак не в ущерб удовольствию от вождения (в чём можно было убедиться в ходе дорожных тестов).
В третьем квартале 2013 года Ауди выводит на рынок первый серийный автомобиль на метане. Это пятидверная Audi A3 Sportback в модификации TCNG. Повышенный интерес вызывает то, что немцы намеренно развивали параллельно два проекта, дополняющие друг друга. Одни специалисты Audi превращали модель А3 в битопливную машину, а другие, совместно со штутгартской компанией SolarFuel, доводили до ума экзотический процесс конвертации электричества и углекислого газа в метан. Со многих точек зрения такой приём интереснее, чем зарядка батарейных машин.
«Трёшка» Audi нового поколения была взята для «метанизации», так как это первый автомобиль бренда на платформе MQB. А она изначально была рассчитана на безболезненное добавление разнообразных альтернативных топливных систем. В результате конструкторам не пришлось жертвовать объёмом багажника или бензобака.
Два баллона в сумме вмещают 15 кг метана (это 100 л при давлении 200 атмосфер), а бак — 50 л бензина. Суммарный пробег на обоих видах топлива составляет 1180 км (400 на газе и далее 780 на бензине). Баллоны необычные и состоят из 3х слоев: внутренний — полиамид, для герметичности; выше идет слой, выдерживающий большое давление, — полимер, усиленный карбоном (CFRP); внешний слой сделан из полимера, усиленного стекловолокном (GFRP), он нужен для защиты от повреждений извне. Между двумя последними слоями размещена толика эпоксидной смолы для более прочного соединения. Каждый такой баллон вышел на 27 кг (или на 70%) легче традиционного.
Двухтопливный мотор A3 Sportback TCNG основан на движке 1.4 TFSI, в котором были скорректированы головка цилиндров и турбонаддув, система питания и нейтрализатор. Мощность этой модификации составляет 110 «лошадок», а максимальный крутящий момент — 200 Н•м. Благодаря оптимизации конструкции оба эти показателя совершенно не меняются при переходе между бензином и метаном. Максимальная скорость автомобиля превышает 190 км/ч, разгон до сотни – за 11 секунд.
Переключение между двумя видами горючего выполнено автоматическим: по умолчанию машина питается газом, и лишь когда тот заканчивается, двигатель переходит на бензин. Происходит это незаметно для владельца. Почему нет ручного переключателя? Инженеры отвечают так: «Предполагается, что эту машину будут покупать сознательно, желая сберечь природу, следовательно, метановый режим будет главным, а бензиновый — только запасным». Но в будущем создатели TCNG подумают над возможностью произвольного выбора топлива водителем.
A3 Sportback TCNG тратит в среднем 3,6 кг метана на 100 км, выбрасывая в воздух менее 100 г углекислоты на километр пути (такой же уровень выброса сохраняется и при езде на бензине, которого расходуется 5,6 л/100 км). Если учесть ранее забранный у планеты углекислый газ, то при заправках такой пятидверки е-газом в сумме получается вроде бы чистый ноль. Но для пущей строгости следует учесть выбросы, произведённые в ходе изготовления ветровых генераторов и постройки завода по выпуску е-газа.
Углеродный баланс модели TCNG, рассчитанный от источника энергии до колёс, оказывается не вполне нулевым, но очень скромным — 28 г/км. Это намного ниже других машин с ДВС, особенно если в них тоже учитывать выбросы не только самого автомобиля, но и те, что сопутствуют производству горючего и постройке всей инфраструктуры. Ещё показательнее получаются числа, если включить в уравнение выбросы углекислого газа, сопровождающие изготовление легковушки.
Специалисты Audi составили такой полный баланс для бензинового автомобиля, для аналогичного по размеру и мощности электрокара, заряжаемого электричеством от ветряков и, наконец, для машины, питающейся е-газом. Оказалось, что выбросы в первом случае равны 168 г/км, во втором — 54, а в третьем — 61 г/км.
Выходит, по вкладу в парниковый эффект машины на синтетическом метане находятся почти на одном уровне с электромобилями, самыми эффективными в данном плане. И тут нужно добавить ещё одно сравнение: тотальный выброс CO2 за весь срок службы машины, с учётом не только производства автомобиля и топлива, но и утилизации легковушки, для транспорта на е-газе оказывается самым низким. Он даже ниже, чем для автомобиля на природном метане и на биогазе, получаемом из растительного сырья.
Логично спросить: как отличить искусственный метан от природного? Ответ — никак, они абсолютно идентичны. Да этого и не требуется. В компании Audi надеются, что к 2018–2020 году им удастся масштабировать выпуск различных видов углеродно-нейтрального горючего до поистине индустриальных величин. Конечно же, очистке воздуха должно способствовать и распространение гибридов, а также чисто электрических машин. Но двигатель внутреннего сгорания сможет оставаться основным типом двигателя ещё многие годы, не тревожа экологическую совесть своего владельца.
Серийный Audi A3 g-tron
В рамках Женевского автосалона компания Audi обозначила пару направлений развития будущих моделей. Олицетворение первого — гибридный хэтчбек Audi A3 Sportback e-tron с бензиновым и электрическим моторами. А второй вектор развития — серийный Audi A3 Sportback g-tron, чей двигатель настроен на работу как на бензине, так и на искусственном метане e-gas.
Изначально серийные Audi A3 Sportback g-tron получат шестиступенчатую «механику», а за доплату — семидиапазонный «робот» S tronic. В турбомоторе были доработаны система впрыска, турбокомпрессор, головка блока цилиндров и каталитический нейтрализатор. G-tron укомплектован автоматическим регулятором давления в топливной системе и форсунках системы впрыска.
Дебют автомобиля состоялся в Швейцарии в начале марта 2013го, а в продажу хэтчбеки Audi A3 Sportback g-tron поступят в конце этого и в начале следующего года. Пока речь идёт только о реализации в Германии.
Проект Audi E-gas
25 июня состоялось торжественное открытие первого завода группы по производству синтетического метана e-gas, расположившегося в городе Верльте (северная Германия). Согласно планам, в год предприятие будет выпускать тысячу тонн CH4, который по своим свойствам идентичен природному газу (этого хватит для 1500 хэтчбеков Audi A3 Sportback g-tron со средним ежегодным пробегом 15 тысяч километров.)
Как показано на схеме, путем электролиза воды с помощью «чистой» электроэнергии (берется от ветровых ферм) сначала вырабатывается водород (H2), который затем вступает в реакцию с CO2, являющимся побочным продуктом биогазовых установок. В ходе так называемого процесса метанирования в специальных реакторах образовывается метан (CH4) и вода.
Важно, что сжигание такого метана получается углеродно-нейтральным, так как при сгорании одного килограмма этого топлива образуется такое же количество CO2, сколько ранее было изъято для синтеза этого самого килограмма. И ещё один большой плюс новации: для заправки е-газом не нужна особая инфраструктура — достаточно существующих сетей, наполняющих баллоны машин природным метаном, т.е. «е-газ» будет заполнять баки машин с ГБО (не обязательно Audi g-tron) смешиваясь вместе с природным метаном.
Видение будущей топливной инфраструктуры от Audi. «Зелёное» электричество может быть направлено непосредственно на зарядку электрокаров (слева-направо, первое ответвление). Такое, условно говоря, топливо в компании назвали e-power. Или электричество можно потратить для разложения воды. Тогда получится водород (в терминах Audi — e-hydrogen, второе ответвление на макете). Но поскольку автомобили на топливных элементах пока дороги, а заправочная водородная инфраструктура развита слабо, H2 лучше отправить дальше — на производство метана (e-gas, третий «ручей»). Ещё правее видно производство синтетического спирта и дизельного топлива (e-ethanol и e-diesel).
Владельцы Audi A3 Sportback g-tron будут заправлять свои машины по специальным карточкам – таким образом в Audi смогут производить учет потребляемого «джи-тронами» метана. Компания Audi, кстати, экспериментирует не только с искусственным метаном, но также с синтетическими дизелем и этанолом, которые сейчас в небольшом объеме производятся на совместном с компанией Joule заводе в Хобсе, штат Нью-Мексико.
Источники:
http://drive.ru
http://zr.ru
