Raz w roku uzupełniaj benzynę. A może po prostu trzymaj maszynę podłączoną do prądu na zawsze. To jest dokładnie to, co obiecują twórcy.
Henrik Visser nie tylko marzył o samochodzie, który działałby niemal bezgłośnie i mógłby przewyższać luksusowe sedany pod względem komfortu i prędkości. On to stworzył. Rezultatem była Fisker Karma. To nie jest tylko samochód świadomy ekologicznie; To próba amerykańskiej firmy ponownego przemyślenia wyglądu pojazdu z najwyższej półki w epoce post-olejowej.
Hybrydy typu plug-in pojawiają się na rynku sukcesywnie od wielu lat. Ale Visser i jego współzałożyciel Bernhard Köhler zrobili coś więcej niż tylko ulepszenie silnika Toyoty Prius. W 2007 roku założyli nową firmę i ucieleśnili swojego ducha w Karmie. Otrzymujesz elegancki wygląd roadstera, luksus, za który zwykle płacisz w sedanach klasy premium, i układ napędowy, który naprawdę ma sens.
Jak działa hybryda typu plug-in Fisker Karma
Karma to pojazd typu PHEV (hybryda typu plug-in). Mówiąc najprościej, łączy w sobie ogromny zestaw akumulatorów z małym silnikiem benzynowym, aby wydobyć maksymalną wydajność z obu źródeł energii.
Można go ładować w domu, korzystając ze zwykłego gniazdka. Możesz też pozwolić, aby wewnętrzny generator samochodu ładował akumulatory podczas jazdy. Nie są to standardowe technologie. System zarządzania energią jest autorski i opracowany przez firmę Quantum Technologies, która zazwyczaj tworzy układy napędowe dla wojskowych i cywilnych pojazdów na paliwa alternatywne.
Wynik? Samochód sportowy, który osiąga 100 mil na galon (MPG). I wygląda świetnie, gdy to robi.
Fisker chciał, aby Karma wyróżniała się z tłumu. Zaproponowali panele słoneczne na dachu. Możesz także kupić stałą instalację fotowoltaiczną do swojego garażu. Można to nazwać domową stacją benzynową, która nie działa na ropie. Wewnątrz panuje prawdziwie eko-szykowa atmosfera. Akcenty z odzyskanego drewna. Skórzane siedzenia wykonane w 85% ze skóry bydlęcej, a nie tylko wykończenia premium.
Dostawy samochodu zaplanowano na rok 2009. Czy zdominuje on drogi, czy odejdzie w zapomnienie? Zobaczymy. Jednak pierwsi użytkownicy byli gotowi skorzystać z Internetu za kwotę szacunkową 80 000 dolarów.
Wyjaśnienie systemu Q-Drive
Hybrydy zmieniły dyskusję na temat wydajności. Moc i moment obrotowy nadal mają znaczenie, ale im więcej, tym lepiej, są przestarzałe. Teraz mówimy o integracji. W jaki sposób systemy komunikują się ze sobą?
Podstawą tej integracji jest system Q-Drive firmy Fisker. Opracowany specjalnie dla Fisker Automotive przez Quantum Technologies, wykorzystuje dwa silniki elektryczne o mocy 201 KM. Silniki te przekazują moc do tylnego mechanizmu różnicowego. Pobierają energię z zestawu akumulatorów litowo-jonowych na bazie manganu, który działa pod napięciem około 400 woltów.
Kiedy moc akumulatora spada, włącza się czterocylindrowy silnik Ecotec o pojemności 2,0 litra i mocy 260 KM, z turbodoładowaniem i bezpośrednim wtryskiem paliwa. Silniki te są produkowane przez firmę GM i można je znaleźć w samochodach na całym świecie. Ale tutaj działa jak generator. Nie napędza bezpośrednio kół. Wytwarza energię elektryczną, która napędza silniki elektryczne.
Efektywność. Wydajność. Jest to podwójny cel.
Spójrz na dane. Szczyt zanieczyszczenia powietrza występuje podczas krótkich dojazdów do pracy. Większość Amerykanów i Europejczyków pokonuje mniej niż 50 mil dziennie. Konwencjonalne silniki muszą osiągnąć określoną temperaturę roboczą, aby skutecznie oczyścić własne spaliny. Krótkie wycieczki? Silnik nie ma czasu na wystarczające rozgrzanie. Pozostaje nieskuteczne. Pozostaje brudne.
Bateria Karmy zapewnia około 80 km zasięgu w trybie wyłącznie elektrycznym. W idealnych warunkach. Prędkość, teren i styl jazdy szybciej wyczerpują baterię. Ale na dystansie 50 mil emisja spalin wynosi zero.
Żywotność baterii wynosi 10–12 lat. Koszty ładowania są minimalne. Russell Datz z Fiskera porównał koszt do równowartości benzyny wynoszącej 25 centów za galon.
Kiedy ładunek się wyczerpie, pracę przejmuje silnik benzynowy. Ta opatentowana konfiguracja prawdopodobnie zdefiniuje przyszłe modele Fisker. Ale czy to wszystko zmienia sposób, w jaki faktycznie prowadzisz samochód?
Alchemia nowych czasów
Karma opiera się na technologii akumulatorów litowo-jonowych. W tej chwili pod maską nie ma akumulatora kwasowo-ołowiowego. Baterie litowo-jonowe zapewniają wyższe napięcie w obwodzie otwartym. Może przez nie przepłynąć więcej energii.
Brak efektu pamięci. Problem dotyczył akumulatorów kwasowo-ołowiowych. Aby utrzymać ładunek, trzeba było je całkowicie rozładować. W przypadku akumulatorów litowo-jonowych tych problemów nie ma. Lepiej zachowują ładunek, gdy są bezczynne. Stopień samorozładowania jest niski. Możesz zostawić samochód na kilka dni i nadal będzie gotowy do jazdy.
Chemia baterii to czarna skrzynka. Istnieją tysiące odmian kształtu, rozmiaru i napięcia. Producenci strzegą swoich receptur niczym alchemicy tajemnicy zamiany ołowiu w złoto. Lub, w tym przypadku, tworzenie elektrycznego złota.
Wystarczający moment obrotowy i napięcie
Moment obrotowy silników elektrycznych jest natychmiastowy. Nie trzeba czekać, aż obroty wzrosną. Napięcie jest wysokie. Przenoszenie mocy jest liniowe. Tu nie chodzi tylko o ratowanie planety. Chodzi o to, jak samochód się porusza.
Fisker Karma to nie tylko eksperyment. To jest oświadczenie. Głośne oświadczenie wygłoszone w ciszy.
Silniki elektryczne nie czekają. Zapewniają maksymalny moment obrotowy w momencie naciśnięcia pedału. Z kolei silniki benzynowe muszą osiągać tysiące obrotów na minutę, zanim osiągną optymalne warunki pracy. Dla inżynierów pojazdów hybrydowych ta chwilowa krzywa momentu obrotowego jest „kodem” pozwalającym zwiększyć wydajność.
Samochody zużywają najwięcej energii podczas ruszania z miejsca. Pokonanie bezwładności jest trudnym zadaniem. Gdy tylko samochód zacznie się poruszać, opór spada, a wraz z nim zmniejsza się zużycie paliwa. Silniki elektryczne pozwalają ominąć tę nieefektywność. Dwa silniki elektryczne Fisker Karma natychmiast generują moment obrotowy o wartości prawie 1000 funtów stóp (1356 niutonometrów). Żadnych opóźnień. Brak wyboru obrotów. Tylko ruch.
Architektura akumulatorów wysokiego napięcia
Prąd nie bierze się znikąd. Jest on przechowywany w akumulatorze, który jest szeregowym łańcuchem wielu ogniw. Większość pojazdów hybrydowych działa przy całkowitym napięciu od 300 do 650 woltów i składa się z ogniw, z których każde ma napięcie około 1,2 wolta. To wysokie napięcie jest obowiązkowe w przypadku hybryd szeregowych. Tylko w ten sposób można zapewnić silnikom wystarczającą moc, aby przenieść masę pojazdu do przodu.
Proces ładowania jest prosty. Mark Arold, dyrektor ds. inżynierii pojazdów i układów napędowych w Quantum Technologies, zauważa, że urządzenie można podłączyć do standardowego gniazdka prądu przemiennego o napięciu 110 V lub do obwodu o napięciu 240 V — tego samego, który zasila elektryczne suszarki do ubrań. Pełne ładowanie przy napięciu 240 V zajmuje około pięciu godzin.
Ale co się stanie, gdy skończy się ładunek? Karma nie tylko się kończy. W grę wchodzi pokładowy silnik benzynowy, który działa jak generator. Uruchamia się, gdy poziom naładowania akumulatora spadnie poniżej określonego progu lub jeśli silniki elektryczne nie są w stanie samodzielnie udźwignąć obciążenia. To wzmacniacz zasięgu, a nie tylko źródło zapasowe.
Logika hamowania regeneracyjnego
Karma gromadzi także energię, która w przeciwnym razie zostałaby utracona. Hamowanie regeneracyjne zamienia silniki w generatory po zwolnieniu pedału gazu lub naciśnięciu hamulca. Energia kinetyczna z kół jest zwracana do układu, tworząc niewielki ładunek, który uzupełnia akumulatory. To nie magia. To fizyka stosowana w celu poprawy wydajności.
To już nie jest fantastyka naukowa. Oto „inteligentny samochód”, zaprogramowany do podejmowania decyzji szybciej, niż byłby to w stanie zrobić ludzki kierowca. Karma to coś więcej niż tylko akumulator na kołach. Jest to kontrolowany system magazynowania i dystrybucji energii.
Fisker Karma: tryby Stealth Drive i Sport Drive
Wrażenia z jazdy różnią się w zależności od wybranego trybu. W trybie Stealth Drive priorytetem jest korzystanie wyłącznie z napędu elektrycznego, ukrywając obecność silnika benzynowego do momentu, gdy będzie to absolutnie konieczne. Tryb Sport Drive zmienia ustawienie. Pozwala na szybsze rozładowywanie akumulatora i bardziej agresywnie włącza silnik spalinowy, aby zmaksymalizować jego wydajność.
Jak mózg karmy zarządza energią
Mark Arold nie znał jeszcze wszystkich szczegółów, ale dał jasno do zrozumienia: architektura komputera Karmy nie jest standardowym rozwiązaniem do masowej produkcji. Oprogramowanie sterujące zostało zaprojektowane specjalnie dla tego samochodu. Nie oznacza to jednak, że system nie został przetestowany. Arold zauważył, że podstawowa technologia była przez lata testowana pod kątem warunków skrajnych na innych platformach. Ona pracuje. Jest niezawodna.
Cały ten inteligentny system skupia się w hybrydowej jednostce sterującej. Jego zadanie jest proste w teorii, ale złożone w praktyce: zarządzać akumulatorem i silnikiem tak, aby oba komponenty pracowały z maksymalnymi możliwościami. Weźmy funkcję automatycznego uruchamiania i zatrzymywania silnika. Prawdopodobnie ją znasz. Czy sygnalizacja świetlna zmienia się na czerwoną? Silnik wyłącza się. Czy światło zmienia się na zielone? Silnik uruchamia się ponownie. To proste. Ale system Karmy jest mądrzejszy. Reaguje nie tylko na sygnalizację świetlną. Analizuje poziom naładowania akumulatora, sprawdza obciążenie silnika i waży wszystkie dane przed przełączeniem trybów. Jeżeli silnik zgaśnie, uruchomi się natychmiast po naciśnięciu pedału gazu w ciągu milisekundy. Żadnych opóźnień. Bez wahania.
Wybór pomiędzy stylem stealth a sportowym
System Q Drive dąży do maksymalnej wydajności bez utraty wrażeń z jazdy. Dostępne są dwa różne tryby pracy. Wybierz swoją opcję.
Tryb dyskretnej jazdy
To jest tryb cichy. Jest ekonomiczny i stawia na ciszę i zasięg. W pełni naładowany akumulator zapewnia 50 mil jazdy wyłącznie na napędzie elektrycznym. Zerowa emisja. Zero hałasu. Nie jest to król wyścigów dragsterów, ale rozpędza się do 60 mil na godzinę w 7,5 sekundy. To wystarczy na spokojną przejażdżkę po mieście bez zwracania na siebie uwagi.
Tryb jazdy sportowej
Chcesz spalić gumę? Ten tryb zwiększa zasięg do 300 mil. Jak? Uruchomi się silnik benzynowy. Działa jak generator, ładując akumulatory, które następnie zasilają silniki elektryczne. Średnie zużycie paliwa wynosi około 100 mpg (co odpowiada ~2,35 l/100 km). Tak, istnieją emisje, ale są one niższe niż w przypadku konwencjonalnego silnika benzynowego. Jaka jest dynamika? Od 0 do 60 mil na godzinę w 5,8 sekundy. Różnica jest zauważalna.
Zewnętrzne elementy Fisker Karma
Fisker Karma: Technologia solarna i wybory wewnętrzne
Dach Karma to coś więcej niż tylko szkło. To pojedynczy, zakrzywiony panel słoneczny, który nie tylko wpuszcza światło, ale także aktywnie ładuje akumulatory w słoneczne dni. Ponadto pomaga kontrolować klimat w kabinie. Zamiast pozwalać, aby światło słoneczne ogrzało powietrze w pomieszczeniu, system pochłania i wykorzystuje tę energię. Z samego dachu zyskujesz około 4–5 mil dodatkowego zasięgu tygodniowo. Nie jest to duża liczba, ale są to darmowe mile. Jeśli potrzebujesz dodatkowej mocy, dostępny jest duży, stały panel słoneczny. Instaluje się go w domu lub garażu w celu uzupełnienia standardowych gniazdek elektrycznych i zmniejszenia kosztów ładowania.
Wewnątrz kupujący mają do wyboru trzy różne poziomy wyposażenia. Warianty EcoStandard, EcoSport i EcoChic odpowiadają różnym definicjom luksusu. EcoChic to najbardziej ekologiczny wybór. Całkowicie unika produktów pochodzenia zwierzęcego. Skórę zastąpiono 100% wiskozą bambusową. Jest to miękka tkanina tekstylna. W ościeżnicy zastosowano EcoGlass zawierające prawdziwe skamieniałe liście. Samo szkło wykonane jest z piasku pochodzącego z recyklingu. Wygląda fajnie. To wyjątkowe uczucie.
Seria EcoSport podąża inną drogą. Używa najwyższej jakości ręcznie owijanej skóry. Fisker twierdzi, że stosuje zrównoważoną strategię produkcji, która minimalizuje użycie skór. Podkreślają naturalne znamiona skóry. To propozycja dla tych, którzy pragną tradycyjnego luksusu z ekologicznym sumieniem.
Sterowanie jest tam, gdzie Karma staje się dziwna. Albo futurystyczny. Lub oba. Zawiera pierwszy na świecie ekran dotykowy z funkcją dotykową. Naciskasz przycisk na szkle. Ona przekazuje Ci informację zwrotną. Wygląda jak prawdziwy mechaniczny przełącznik. Ona też brzmi jak jedna. Ten ekran umożliwia sterowanie klimatyzacją, systemem audio i innymi systemami pojazdu. Tymczasem standardowe ekrany LCD pokazują prędkość i poziom naładowania baterii.
Plany produkcyjne i sieć dealerów
Wersja produkcyjna Karmy zadebiutowała na North American International Auto Show 2009 w Detroit. Ale firma na tym nie poprzestała. Zaprezentowali także koncepcję Karmy S. Jest to dwudrzwiowy kabriolet z twardym dachem. Obserwatorzy branży byli sceptyczni. Niektórzy okazali wymuszony szacunek. Producenci samochodów zazwyczaj czekają trzy lub cztery lata, aby udowodnić opłacalność modelu, zanim wypuszczą na rynek wariant. Inne postępowanie jest ryzykowne, ponieważ może kanibalizować sprzedaż oryginału. Wydaje się, że Fisker nie przejmuje się szablonami. Niszczą je.
Siedziba firmy mieści się w Irvine w Kalifornii. Mają centra badawcze i projektowe w Pontiac w stanie Michigan. Otrzymali już ponad 1000 zamówień w przedsprzedaży. Pierwszą serią produkcyjną zajmie się Valmet Automotive w Finlandii.
Russell Datz, rzecznik Fisker, przedstawił plan długoterminowy. Produkcja ostatecznie przeniesie się do Stanów Zjednoczonych. Do końca 2011 roku planują produkować 15 000 samochodów rocznie. Wtedy też rozpocznie się dostawa Karmy S. Ceny przyszłych modeli mogą spaść do około 50 000 dolarów, w zależności od popytu i zachęt federalnych.
Pierwsze dostawy planowane są na koniec 2009 roku. Gwarancja jest agresywna. Jest to ubezpieczenie na 50 miesięcy i obejmujące dystans 50 000 mil od zderzaka do zderzaka. Jest to jedna z najdłuższych gwarancji w branży na hybrydy.
Około 35 dealerów w Stanach Zjednoczonych chce sprzedawać i serwisować Karmę. Zarejestrowało się ponad 80 dealerów na całym świecie. Datz jest przekonany, że model się sprawdza. Nazywa go pierwszym ekologicznym samochodem klasy premium. Porównuje udogodnienia do Mercedesa CLS czy BMW serii 7. Twierdzi, że oferuje połączenie stylu, wydajności i wydajności, jakiego nigdy wcześniej nie widziano.
Czy to wystarczy? Rynek się kurczy. Jest konkurencyjny. Trudno nabrać rozpędu. Karma ma kilka fajnych skamieniałości w szkle. Ma świadomość ekologiczną. Ma dach solarny. Ale czy uda jej się przetrwać zimę?
Funkcje Fiskera Karmy
Liczby mówią co innego niż broszura.
- Długość całkowita: 196,3 cala (4987 mm)
- Szerokość całkowita: 78,1 cala (1984 mm)
- Wysokość całkowita: 52,4 cala (1330 mm)
- Rozstaw osi: 124,4 cala (3160 mm)
- Rozstaw kół przednich: 66,5 cala (1689 mm)
- Rozstaw kół tylnych: 67,1 cala (1720 mm)
Rama jest konstrukcją przestrzenną z wytłaczanego aluminium. Jest dostosowany specjalnie do skrzyni biegów i akumulatora. Wydajność dyktuje architekturę.
Akumulator montowany jest poprzecznie pośrodku samochodu. Ma to na celu bezpieczeństwo i rozkład ciężaru. Silnik jest w tradycyjnym położeniu do przodu. Generator znajduje się pomiędzy akumulatorami a silnikiem.
Ślad węglowy wynosi 93 gramy CO2 na kilometr. Porównaj to z Hondą Insight Hybrid przy 101 g/km. Lub tradycyjne benzynowe BMW 750 przy 383 g/km. Karma jest czystsza niż jedno i drugie.
Źródła
- Arold, Marek. Dyrektor ds. inżynierii pojazdów i napędów w dziale technologii kwantowych. Wywiad osobisty. Przeprowadzono 1 kwietnia 2009 r.
- Dutz, Russell. Wywiad osobisty z przedstawicielem Fisker. Przeprowadzono 31 marca 2009 r.
- Fisker Automotive, Inc. (15 czerwca 2009) http://karma.fiskerautomotive.com/
- Quantum Technologies (15 czerwca 2009) http://www.qtww.com/
