Продолжаем нашу серию постов про историю появления первого корейского гибридного кроссовера Niro. На этот раз речь пойдет о новой силовой установке этого HUV, которая со временем может появиться и в других гибридных моделях компании.
Мощный двигатель для отличного драйва
Бензиновый двигатель, сердце гибридной силовой установки Niro, был создан для того, чтобы совмещать отличные экономичность и драйв благодаря новейшим технологиям. В итоге он получился еще и рекордно теплоэффективным.
Максимально эффективная передача мощности
При разработке силовой установки для Niro конструкторы сосредоточились над совершенствованием характеристик ДВС, входяшего в ее состав. важно было получить максимальную топливную эффективность в гибридном двигателе. Этого удалось достичь благодаря трем основным факторам.
Во-первых, бензиновый мотор Kappa 1.6 GDi теряет меньше тепла, нежели «одноклассники», благодаря длинноходной конструкции цилиндров, в которых длина хода поршня заметно превышает его диаметр. Кроме того, он работает по циклу Аткинсона с более быстрым сжатием и продолжительным горением топливной смеси.
Во-вторых, эффективность системы охлаждения была улучшена благодаря внедрению двух отдельных контуров для охлаждения головки и блока цилиндров. В выпускном клапане и камере сгорания применили натрий, обладающий высокой теплопроводностью, что также улучшило охлаждение двигателя.
И, наконец, во всем двигателе снизили трение, чтобы увеличить его КПД и снизить потери энергии. Команда инженеров разработала новый конический подшипник и применила моторное масло низкой вязкости, также снижающие трение и повышающие эффективность использования энергии горения топлива.
Благодаря этим улучшениям бензиновый двигатель Kia Niro достиг сорокапроцентного показателя топливной эффективности — один из лучших результатов на рынке. В комбинации с электрическим мотором, компенсирующим недостаток крутящего момента, Niro стал обладателем отличной гибридной силовой установки, которая выводит его на передовые позиции среди современных гибридных автомобилей.
Трансмиссия
Чтобы наилучшим способом использовать потенциал гибридной силовой установки, Niro оснастили самой современной коробкой передач — шестискоростным роботом DCT с двумя сцеплениями. Ее КПД – 95,7% — один из лучших мировых показателей. Важным для гибридного автомобиля параметром является и ее небольшой вес, полученный благодаря использованию легких материалов. Максимальный КПД же обеспечивается благодаря низкому трению, полученному в том числе применением масла с низкой вязкостью.
Драйв
Не секрет, что гибридные автомобили создаются с мыслями об экономии топлива и защите окружающей среды, при этом удовольствие от вождения обычно отходит на второй план. Команда разработчиков Kia Niro нацелилась на то, чтобы сломать этот стереотип. Поэтому была выбрана трансмиссия с динамичным характером, которая, благодаря наличию двух сцеплений, быстро переключает передачи и всегда готова откликнуться на желание водителя ускориться. Она сочетает в себе экономичность и эффективность механической КПП и простоту управления автоматической трансмиссии. Кроме того, как и гибридная силовая установка, трансмиссия DCT разработана внутри компании Kia, поэтому Niro — это не только новый гибридный кроссовер, но и демонстрация технологических возможностей бренда.
Оптимальные решения
Наращивание количества передач усложняет трансмиссию и может привести к снижению ее надежности. В случае с гибридами, увеличивать количество передач нецелесообразно, так как электромотор с лихвой компенсирует недостаток момента на низких оборотах. Поэтому инженеры остановились на шестиступенчатой коробке передач и сосредоточились на улучшении ее работы и повышении КПД. Тщательно изучив возможности 1,6-литрового двигателя Kappa GDi они пришли к выводу, что шестискоростной робот DCT идеально для него подходит и действительно способен сделать Niro «гибридом нового поколения».
Батарея
Неотъемлемая часть гибридной силовой установки — батарея, специально разработанная для Kia Niro. В отличие от привычных Ni-Mh батарей, инженеры Kia совместно с мировым лидером в производстве батарей создали литий-ионный аккумулятор, идеально подходящий автомобилю, идущему в авангарде гибридных машин.
К батареям гибридных машин выдвигается четыре основных требования: продолжительное сохранение емкости, безопасность в любых условиях эксплуатации, легкость и компактность, адекватная стоимость.
По большому счету, всем четырем критериям соответствуют используемые в гибридных машинах Mi-Mh ,батареи. Но в Kia решили пойти дальше и использовать литий-ионный аккумулятор, превосходящий Ni-Mh-решения по многим параметрам, чтобы сделать Niro действительно современным гибридным кроссовером.
Расположение батареи под задними сидениями тоже потребовало решения нескольких задач, таких как сохранение комфорта, легкость доступа, равно как и наладки сборки на заводе. В процессе было найдено немало интересных инженерных решений. Например, более жесткие рамы сидений и модульная система компоновки батарей были применены для снижения возможного давления на батарейный блок, а также для защиты элементов в случае ДТП или какого-либо воздействия со стороны дорожного покрытия.
Безопасность и эффективность
Батареи хранят электрическую энергию и химической форме и могут контролируем высвобождать ее по необходимости. Электрическая энергия очень эффективно приводит автомобиль в движение, но процесс ее высвобождения из батарей должен хорошо контролироваться и быть безопасным.
Команда разработчиков батареи годами работала для того, чтобы увеличить ее емкость. Батарейный блок Niro может в том же объеме хранить на 50% больше энергии, чем традиционные батареи. Для повышения безопасности инженеры Kia разработали специальное устройство — Voltage Protection Device (VPD), чтобы добавить дополнительный уровень защиты батареи.
Традиционно, существует четыре уровня защиты: на уровне ячейки, батарейного блока, всей батарейной системы и целого автомобиля. VPD добавляет дополнительный уровень защиты на батарейном блоке на случай отказа системы управления батареей (BMS). В случае переразряда батареи может выделяться газ и возникает угроза возгорания или взрыва при наличии малейшей искры. Контур VPD исключает возможность возникновения любых проблем, связанных с работой BMS.
