Запас хода электромобилей на чистой электротяге в нормальном режиме составляет немногим более 100 км. Этого вполне достаточно, чтобы преодолеть небольшое расстояние в пределах городской черты или добраться до работы и обратно. Но тех, кто хочет совершить более продолжительную «прогулку» на своем авто, нередко посещает чувство страха. Речь идет о так называемой боязни ограниченного запаса хода. Боязни остаться на обочине дороги с разряженным аккумулятором, вдали от ближайшей станции зарядки. Для решения этой проблемы известные производители автомобилей и двигателей делают ставку на систему Range Extender — «расширитель диапазона». Это небольшой агрегат аварийного электропитания, работающий на бензине, который в случае необходимости сможет зарядить аккумулятор. Компания MAHLE уже разработала и протестировала такую компактную «электростанцию» — теперь мы готовы предложить версии с двумя новыми уровнями мощности.

В будущем такая картина уже не будет в новинку: автомобиль с крышкой топливного бака, за которой будет спрятан штекер для зарядки.

Компактный двигатель, созданный компанией MAHLE по технологии Range Extender в 2011 году и затем встроенный в демонстрационный автомобиль, имеет мощность 30 кВт и может использоваться в автомобилях с полной массой до 1600 кг. Для применения агрегата в более тяжелых транспортных средствах — автомобилях среднего и высшего класса, микроавтобусах или грузовых автомобилях малой грузоподъемности — необходим более мощный двигатель. Моделирование условий работы показало, что для автомобилей с массой до 2100 кг требуется мощность на уровне 40 кВт, а для более тяжелых автомобилей необходим агрегат мощностью 50 кВт.

Все три варианта Range Extender разных классов мощности, разработанные компанией MAHLE, отличаются очень компактной конструкцией. Это позволяет монтировать систему практически в любом месте электромобиля. Для обеспечения высокого КПД двигатель внутреннего сгорания с великолепной шумоизоляцией постоянно работает в оптимальном диапазоне числа оборотов.

При разработке версий с увеличенной мощностью инженеры MAHLE обращали особое внимание на компактность двигателя, а также на возможность использования как можно большего количества унифицированных деталей — это сделает последующее серийное производство более эффективным.

Исходной предпосылкой при создании обоих более мощных вариантов было сохранение максимального давления в цилиндре на уровне 75 бар. Гидравлические расчеты показали, что мощность в 40 кВт может быть реализована уже при увеличении номинального числа оборотов с прежних 4000 об/мин до 5500 об/мин. Из других исходных данных следовало, что второй вариант системы Range Extender с двигателем на 50 кВт можно создать за счет увеличения числа оборотов и наддува с давлением, не превышающим 0,5 бар.

Созданный компанией MAHLE двигатель Range Extender был установлен для тестирования в демонстрационном автомобиле.

Для автомобилей средней массы: двигатель RANGE EXTENDER мощностью 40 КВТ

Исходя из массы и объема монтажного пространства двигателя Range Extender мощностью 30 кВт, инженеры MAHLE смогли реализовать в версии на 40 кВт полученные на основании расчетов и моделирования требуемые высокие величины числа оборотов за счет доработки некоторых деталей двигателя, например, системы впуска, привода клапанов и коленчатого вала.

MAHLE Range Extender 30 кВт/40 кВт.

Для тяжелых автомобилей: версия RANGE EXTENDER мощностью 50 КВТ

Чтобы не вносить значительных изменений в конструкцию привода, наддув в ДВС самой мощной версии системы Range Extender MAHLE осуществляется с помощью электрокомпрессора без интеркулера. Отсутствие жестких ограничений по месту монтажа электрического компрессора позволяет легко выполнить требования по соблюдению заданного объема монтажного пространства.

В версии с наддувом объем монтажного отсека увеличился с 65 до 85 литров, а вес всего модуля с двигателем и генератором целиком повысился на 5 кг, т.е. до 70 кг. В серийном решении управление электрическим компрессором может осуществляться напрямую через блок управления двигателем системы Range Extender, а силовая электроника может быть встроена в электронный блок генератора.

Проходящие сейчас испытания на двигателях покажут, какое влияние окажет такое компактное исполнение системы без интеркулера как на процесс сгорания и антидетонационные свойства, так и на общий КПД агрегата Range Extender мощностью 50 кВт. Кроме того, испытания позволят выработать оптимальную концепцию серийного выпуска этой системы для тяжелых автомобилей.

MAHLE Range Extender 50 кВт.