Toyota нашла способ сделать свои будущие электрические спорткары еще ниже

У электромобиля нет большого теплового двигателя под капотом. Тем не менее создание электрического спорткара с очень низкой передней частью кузова по-прежнему остается настоящей головоломкой. Компания Toyota только что подала патент на новое расположение двигателей и технических компонентов, которое может помочь решить эту проблему. Это изобретательное решение, но оно всё ещё вызывает некоторые вопросы.

Электрификация дарит дизайнерам автомобилей больше свободы. Исключив двигатель внутреннего сгорания и его традиционную трансмиссию, производители могут создавать автомобили с совершенно иными формами, более оригинальными пропорциями и просторным салоном. Однако у этой свободы есть свои ограничения. В электромобиле пространство между передними колесами занято множеством компонентов: двигателями, редукторами, электроникой, системами зарядки и устройствами охлаждения. Все эти элементы занимают место и могут помешать дизайнерам достаточно опустить капот.

Именно эту проблему хочет решить Toyota. В недавнем патенте, обнаруженном Carmoses, японский производитель описывает техническую архитектуру, предназначенную для снижения высоты передней части электромобиля. Цель ясна: облегчить создание электрических спорткаров с низкой посадкой и аэродинамическими формами.

Два электродвигателя, установленных на той же оси, что и колеса

Первый совет Toyota касается расположения электродвигателей. Во многих электромобилях двигатель и шестерни, отвечающие за передачу его мощности на колеса, расположены по нескольким параллельным осям. Такая конструкция работает очень хорошо, но может увеличить вертикальные и продольные габариты силовой установки.

Toyota предлагает другой подход: разместить электродвигатель и его редуктор на одной оси, прямо совмещенной с колесами. Для этого производитель использует эпициклоидную передачу — механизм, состоящий из нескольких зубчатых колес, который позволяет снизить скорость вращения двигателя перед передачей движения на колеса. В конфигурации, описанной в патенте, два блока двигатель-редуктор установлены рядом друг с другом между передними колесами. Каждый двигатель приводит в движение свое собственное колесо непосредственно, без центрального механического дифференциала.

Также стоит прочитать

Toyota FT-Se: первые изображения будущего программируемого электрического спорткара

У этой конфигурации есть преимущество: она позволяет уменьшить высоту и длину всей конструкции. Однако Toyota признаёт и недостаток — такая архитектура занимает больше места в ширину по сравнению с традиционной системой.

Принцип коаксиальной схемы расположения силового агрегата на самом деле не является совершенно новым. Porsche, в частности, использует компактную версию такой конфигурации на передней оси Taycan, хотя её система основана на одном двигателе в сочетании с дифференциалом. Toyota идёт дальше, предлагая две независимые единицы.

Теоретически такая конфигурация может позволить отдельно управлять мощностью, передаваемой к каждой передней колесу. Однако в патенте не упоминается явно функция активного распределения крутящего момента, также называемая векторированием крутящего момента.

Ещё один способ снизить капот

Уменьшение высоты двигателей недостаточно. Необходимо также найти место для других компонентов, необходимых для работы электромобиля. Поэтому Toyota предлагает размещать силовую электронику прямо над двигателями. В основной конфигурации по патенту этот комплект включает, в частности, преобразователь DC-DC для регулировки напряжения во время быстрой зарядки, а также встроенный зарядный устройство для зарядки от переменного тока. Другие варианты предусматривают установку только одного из этих устройств или даже преобразователя частоты, управляющего электродвигателем.

Но самый оригинальный элемент находится чуть дальше впереди. Японский производитель действительно обратил внимание на конденсатор системы кондиционирования — этот теплообменник, который обычно устанавливается вертикально за радиатором. Вместо того чтобы оставить его в этом положении, Toyota предлагает наклонить его вперед. Это позволяет снизить его самую высокую точку, сохраняя при этом поверхность, обращённую к потоку воздуха, входящего с передней стороны.

Патент предъявляет одно важное требование: верхняя часть конденсатора должна оставаться ниже верхней части электронного корпуса, установленного на двигателях. Благодаря такой конструкции капот может постепенно опускаться к передней части автомобиля, не ограничиваемый слишком высоким теплообменником. На бумаге это решение может способствовать созданию особенно низкого переднего бампера, как у некоторых спортивных автомобилей.

Технология, предназначенная для будущих электромобилей-спорткаров Toyota?

Это изобретение обретает полный смысл, когда рассматривать спортивные проекты японского производителя. В 2023 году Toyota представила концепт FT-Se — двухместный электромобиль спортивного типа с особенно низкими и широкими пропорциями. Недавно Lexus также раскрыла детали концепта электромобиля LFA, у которого силуэт подчеркивает небольшую высоту и высокую аэродинамичность. Эти автомобили наглядно демонстрируют амбиции группы в области электромобилей спортивного класса. Однако в настоящее время нет никаких оснований утверждать, что архитектура, описанная в этом патенте, будет использована в одной из этих моделей. В своем документе Toyota не указывает ни одной конкретной машины.

Ещё одна особенность: представленная конфигурация касается передних колёс. Это может показаться удивительным для спортивного автомобиля, но ничто не мешает представить себе второй двигатель на задней оси. Следовательно, такая архитектура вполне может найти применение в будущем электромобиле с полным приводом. Концепт FT-Se действительно был представлен его главным инженером как транспортное средство с двигателем на каждой оси. Однако это не означает, что Toyota планирует установить в него систему, описанную в этом новом патенте.

Перспективное решение, но есть некоторые неизвестные

Если идея кажется привлекательной, множество вопросов остаётся без ответа. Первый касается охлаждения. В патенте точно описано положение конденсатора кондиционера, но не указано местоположение других теплообменников, необходимых для работы электромобиля спортивного класса. Однако автомобиль, предназначенный для динамичной езды, должен способен эффективно охлаждать свою батарею, двигатели и электронику высокой мощности, особенно при интенсивном использовании на трассе. Интеграция этих дополнительных устройств может затруднить создание передней части автомобиля настолько низкой, насколько это желательно.

Также стоит прочитать

Toyota готовит новый гибридный двигатель, который может потреблять всего… 3,3 л/100 км

Ещё один вопрос: стоимость. Два независимых электродвигателя и две системы снижения скорости могут привести к повышенной сложности и дополнительным расходам по сравнению с архитектурой, основанной на одном двигателе.

Наконец, Toyota не сообщает ни целевой высоты капота, ни характеристик двигателей, ни электрических параметров аккумулятора. Также необходимо изучить вопросы безопасности, в частности защиту пешеходов и необходимые зоны деформации при лобовом столкновении.