17. Проект BMW CleanEnergy: работы над водородной технологией начались в 80-е годы. За основу взят двигатель внутреннего сгорания. Топливный элемент в качестве дополнительной технологии.

Концерн BMW Group имеет многолетний опыт в исследовании водорода в качестве альтернативного источника энергии. Разработка двигателей и автомобилей, работающих на жидком водороде, началась еще в 80-х годах. На первых прототипах, которые могли работать как на водороде, так и на бензине, водородный бак с мощной изоляцией занимал все пространство багажника автомобиля.

• Первый BMW с водородным приводом представлен в 80-х годах.
• 170 000 километров — практический пробег BMW 750hL.
• Девять мировых рекордов автомобиля на водороде BMW H₂R.

В 1984 году был изготовлен BMW 745i с 3,5-литровым рядным шестицилиндровым двигателем. В 1990 году компания представила автомобиль с водородным приводом следующего поколения BMW 735iL, а в 1995 году появился BMW 728h с 2,8-литровым рядным шестицилиндровым двигателем. Общим для всех автомобилей был бивалентный привод, то есть они могли работать по выбору как на водороде, так и на бензине. Водород в их двигатели уже тогда подавался во впускной коллектор, и на всех автомобилях водородный бак располагался в багажнике.

BMW 750hL: первый водородный автомобиль, выпущенный небольшой серией.

Новый скачок развития произошел в 2000 году, когда в Берлине был представлен BMW 750hL — первый в мире водородный автомобиль, выпущенный небольшой серией. Его двенадцатицилиндровый водородный двигатель, созданный на основе серийного силового агрегата BMW 750i, имел рабочий объем 5,4 литра и развивал 150 кВт/204 л.с.

Высокий с точки зрения практической эксплуатации потенциал водородного двигателя BMW 750hL впервые публично продемонстрировал на мировой выставке Expo 2000 в Ганновере, где в ежедневных челночных перевозках использовалось 15 автомобилей. В феврале следующего года началось мировое турне «CleanEnergy WorldTour 2001», привлекшее всеобщее внимание. Путь парка из 15 автомобилей BMW 750hL пролегал по пяти континентам вокруг земного шара, пробег составил 170 000 километров. После старта в Дубае маршрут прошел через Брюссель, Милан, Токио и Лос-Анджелес, турне финишировало в Берлине. До сих пор турне считается впечатляющим свидетельством в пользу самого чистого из всех видов топлива. Одновременно практическая демонстрация стала еще одним убедительным подтверждением высокой надежности водородного привода.

APU: топливный элемент для обеспечения электроэнергией.

Особенностью BMW 750hL являлся топливный элемент, служивший для обеспечения электроэнергией. Он представлял собой вспомогательный источник энергии APU (Auxiliary Power Unit), располагался в багажнике и обеспечивал энергией бортовую электронику и климатическую систему. Компактный топливный элемент занимал места не больше, чем обычная аккумуляторная батарея, но, имея мощность 5 кВт, он заметно превосходил ее как по мощности, так и по автономности. «Электрохимическая батарея» обеспечивала электроэнергией не только автомобиль, но и работу новых функций. Так, перспективные водородные модели BMW 7-й серии оснащались автономным кондиционером. Это давало возможность получать холод независимо от работы двигателя.

Если на «нормальные» электрические потребители бортовой сети через преобразователь подается напряжение 12 вольт, то автономный кондиционер работает непосредственно с напряжением 42 вольта. В будущем все больше бортовых потребителей будет работать с напряжением 42 вольта, так как при напряжении 12 вольт необходимые количества энергии становятся слишком высокими или передача необходимой мощности невозможна. Здесь на первый план выходят преимущества топливного элемента, ведь благодаря модульной конструкции его можно оптимально адаптировать к требованиям будущих электрических бортовых сетей. Использование топливного элемента в качестве APU для выработки электроэнергии в автомобиле также является предметом современных исследовательских проектов, целью которых является разработка наиболее практичного решения по использованию этой технологии в серийном автомобиле.

Концептуальная водородная разработка: BMW 745h с восьмицилиндровым силовым агрегатом.

Еще в 2001 году компания BMW на международной автомобильной выставке IAA во Франкфурте представила концептуальную водородную разработку BMW 745h. Этот концепт-кар должен был продемонстрировать, как может выглядеть серийный водородный автомобиль, построенный на базе современного BMW 7-й серии. В BMW 745h впервые был представлен водородный двигатель, созданный на основе восьмицилиндрового двигателя нового поколения. Силовой агрегат с рабочим объемом 4,4 литра развивал в водородном режиме мощность 135 кВт/184 л.с.

BMW H₂R: девять мировых рекордов водородного автомобиля.

То, что автомобиль на водороде может показать рекордные спортивные результаты, компания BMW подтвердила в сентябре 2004 года. На скоростной трассе испытательного центра BMW в Мирамасе (Франция) экспериментальный прототип BMW H₂R установил сразу девять международных рекордов для автомобилей с водородным двигателем внутреннего сгорания. Таким образом, компания BMW вписала еще одну главу в историю автомобилей. Например, дистанцию в один километр со стартом с хода BMW H₂R прошел менее, чем за 12 секунд, и при этом разогнался до скорости более 300 км/ч. Результаты охоты за спортивными рекордами не только подтвердили высокий мощностной потенциал водородного привода, но и продемонстрировали, насколько совершенными стали разработки в области двигателей, работающих на водороде. BMW H₂R убедительно свидетельствовал о ведущей роли компании BMW в области технологий.

Основу водородного силового агрегата BMW H₂R, разработанного в течение всего десяти месяцев, составил бензиновый двигатель от BMW 760i, поэтому он отличался новейшей технологией в моторостроении. Двенадцатицилиндровый двигатель с рабочим объемом шесть литров развивал 210 кВт/285 л.с., разгонял прототип до 100 км/ч за шесть секунд и достигал максимальной скорости более 300 км/ч. За основу топливной системы была взята проверенная концепция, разработанная для серийного производства. Для хранения водорода был разработан бак с двойными стенками, вмещающий почти 11 кг жидкого водорода. В ходовой части конструкторы использовали серийные компоненты спортивного автомобиля BMW. Кузов BMW H₂R длиной 5,40 метра и шириной 2 метра имел оптимальную аэродинамическую форму, наружная обшивка была изготовлена из пластмассы, усиленной углеволокном.

Водородное ноу-хау для обучения.

Целью энергетической стратегии BMW CleanEnergy является продвижение идеи устойчивой мобильности. BMW CleanEnergy — это общее понятие для экологически идеального, замкнутого энергетического цикла на основе воды. Ведь водород без ущерба для окружающей среды можно получать и использовать практически без ограничений. Поэтому компания BMW ведет активную работу с целью достижения общественного признания этого топлива будущего. Так, в рамках проекта под названием «H₂ — мобильность будущего» концерн BMW Group по всему миру распространяет обширный учебный материал по комплексам тем энергия, водород и водородная технология. Баварский государственный институт школьной педагогики и изучения проблем образования (ISB) рекомендует базовый портфель материалов для использования в старших классах гимназий и средних школ. Кроме того, соответствующий материал предлагается для начальных школ.

BMW CleanEnergy в отделе транспорта Германского музея.

Как участник создания отдела транспорта Германского музея в Мюнхене, концерн BMW Group знакомит в своей экспозиции с мобильностью будущего на основе водорода. С 2003 года на выставочной площади в 400 квадратных метров посетители могут ознакомиться с увлекательной презентацией возможностей использования водорода, снабженной многочисленными интерактивными экспонатами. Здесь демонстрируется полный цикл использования водорода: от его получения, распределения и хранения до использования в первом в мире серийном водородном автомобиле BMW Hydrogen 7. Аналогичная экспозиция компании BMW была открыта с 2004 года в Китае, когда в Пекинском музее «Science & Technology» была представлена энергетическая стратегия BMW CleanEnergy.