Что такое двигатель катушечный тойота

Контрактный (б/у) двигатель TOYOTA 3S-FE (катушечное зажигание) (ТОЙОТА Гайа, Исис, Надя, Премио, Калдина, Камри, Виста)

Краткое описание:
Контрактный (б/у) двигатель 3S-FE (катушечное зажигание)
(б.у. без пробега по России)
Объём: 2.0 литра, тип питания: распределённый впрыск

Модель двигателя (Engine Code): 3S-FE (3SFE), бензиновый (Gasoline);
Поперечное расположение
Продольное расположение у микроавтобусов
L4 (рядный, четыре цилиндра); DOHC (два распредвала), 16 Valve (клапанов)
Чугунный блок, алюминиевая ГБЦ, ременной привод ГРМ
Объем двигателя, см3 (Displacement (cc)): 1998;
Мощность двигателя (Power), л.с / при оборотах-мин (bhp/rpm): 140(135)/6000;
Крутящий момент (torque), н-м/об.мин (ft/lbs@rpm): 187/4400 (138@4400);
Степень сжатия (Compression Ratio): 9.30;
Диаметр / ход поршня (Bore/Stroke), мм: 86.0/86.0

Примечание: у полноприводной машины и переднеприводной отличаются блоки цилиндров. На полноприводной автомобиль можно поставить двигатель только с полноприводного, в свою очередь на переднеприводной подойдут как с полного так и с переднего привода.
На микроавтобусах ставились продольные моторы и также имеют массу отличий.

Устанавливался на (In the following car(s)):
CALDINA кузов: E-ST191G (Калдина)
CALDINA кузов: E-ST195G
CALDINA кузов: GC-ST198V
CALDINA кузов: E-ST210G
CALDINA кузов: GF-ST210G
CALDINA кузов: E-ST215G
CALDINA кузов: GF-ST215G
CAMRY, VISTA кузов: E-SV41, E-SV42, 43 (4WS) (Камри, Виста)
CAMRY, VISTA кузов: GF-SV50
CAMRY, VISTA кузов: GF-SV55
CAMRY, VISTA кузов: GF-SV55G
CARINA кузов: E-ST195 3S-FE (Карина)
CARINA кузов: GF-ST215 3S-FE
CARINA ED E-ST202, E-ST203 (4WS), фото 2-4
CORONA кузов: E-ST210 (Корона)
CORONA кузов: E-ST215
CORONA PREMIO кузов: E-ST210 (Корона Премио)
CORONA PREMIO кузов: E-ST215
GAIA кузов: GF-SXM10G (Гайа)
GAIA кузов: GF-SXM15G
IPSUM кузов: E-EXM10G (Ипсум)
IPSUM кузов: E-EXM10G
IPSUM кузов: GF-SXM10G
IPSUM кузов: GF-SXM15G
NADIA кузов: GF-SXN10 (Надя)
NADIA кузов: GF-SXN15
NADIA кузов: GF-SXN15
NADIA кузов: GF-SXN15H
RAV4 кузов: GF-SXA10C (Раф)
RAV4 кузов: E-SXA10G, E-SXA11G
RAV4 кузов: E-SXA10G
RAV4 кузов: E-SXA11G
RAV4 кузов: GF-SXA11G
RAV4 кузов: GF-SXA11W
RAV4 кузов: E-SXA15G
RAV4 кузов: GF-SXA15G
RAV4 кузов: E-SXA16G
RAV4 кузов: GF-SXA16G
TOWNACE, LITEACE, NOAH кузов: E-SR40G (ТаунАйс, ЛитАйс, Ноах)
TOWNACE, LITEACE, NOAH кузов: GF-SR40G, фото 5
TOWNACE, LITEACE, NOAH кузов: E-SR50G
TOWNACE, LITEACE, NOAH кузов: GF-SR50G
TOWNACE, LITEACE, NOAH кузов: GF-UES25W

Проблемы и надежность двигателя Toyota 2.0 (3S-FE)

Двигатели Toyota S-серии – это простые рядные «четверки» рабочим объемом от 1,8 до 2,2 литра, которые выпускались с 1980 до 2007 года. 27 лет! Производство большинства версий было свёрнуто к 2002 году, а после этого в производстве находилось только единичные турбированные и высокофорсированные 2-литровые модификации.

Двигатель 3S-FE, который мы будем разбирать, появился в 1986 году на Toyota Camry и дожил до первого поколения Avensis. У этого двигателя чугунный блок цилиндров, алюминиевая ГБЦ, в которой 16 клапанов без гидрокомпенсаторов в их приводе. В приводе ГРМ используется зубчатый ремень, который приводит только впускной распредвал, а выпускной приводится шестеренчатой передачей.

На нашем YouTube-канале вы можете посмотреть разборку 2-литрового двигателя 3S-FE, снятого с Toyota RAV4 2000 года выпуска.

Надежность двигателя Toyota 3S-FE

Двигатель 3S очень прост и надежен, но в эксплуатации шумноват и имеет небольшой масляный аппетит. Реально слабых мест у него нет. При нормальном обслуживании и своевременной заменой масла он легко пройдет более 500 000 км.

Однако ресурс двигателей 3S-FE, которые поступили в производство в августе 1996 года, хуже. Эти двигатели получили облегченные поршни и шатуны, а коленвал остался прежним, образца 1988 года. Подробнее об этом мы расскажем дальше.

Большой расход топлива

Большой расход топлива на двигателе 3S-FE чаще всего может быть связан с неисправностью лямбда-зонда. Реже – с неисправностью датчика впускаемого воздуха, он расположен в корпусе воздушного фильтра. Или же виновником может быть MAP-сенсор, т.е. датчик абсолютного давления.

Дроссельная заслонка и клапан холостого хода

Дроссельная заслонка двигателя 3S-FE имеет тросовый привод и, на поздних версиях, датчик положения заслонки. Для работы двигателя на холостом ходу используется электронный регулятор холостого хода. Напомним, что благодаря ему при полностью закрытой механической заслонке воздух, необходимый двигателю для работы на холостом ходу, идет в обход заслонки через канал регулятора холостого хода.

Проблемы с холостым ходом на двигателе 3S-FE обычно устраняются очисткой регулятора.

Дроссельная заслонка на этом моторе загрязняется парами масла и сажей. Пары масла во впуске появляются из-за не совсем эффективного их отсеивания системой вентиляции картера. А источником сажи является система EGR. После очистки дроссельной заслонки отклики двигателя становятся заметно живее.

Выбрать и купить дроссельную заслонку для двигателя Toyota, вы можете в нашем каталоге контрактных запчастей.

Сдвоенные катушки зажигания

C августа 1996 года на двигателе 3S-FE была модернизирована система зажигания. Вместо трамблера были установлены две сдвоенные катушки зажигания, то есть, каждая катушка обслуживает две свечи. Таким образом, каждая свеча дает искру дважды в течение 4-х рабочих тактов. Следовательно, нагрузка на свечи и высоковольтные провода выше.

На практике, так оно и оказалось: по сравнению с системой с трамблёром катушечное зажигание на моторе 3S-FE потребовало вдвое больше внимания. Т.е., если прежде высоковольтные провода служили более 10 лет, то в паре с этим катушками их ресурс сократился до 5-6 лет. Да и сами катушки оказались не такими уж долговечными на фоне механического распределителя зажигания.

Система EGR

Система EGR используется на двигателе 3S-FE с самого начала. Система работает в трех режимах, ориентируясь на температуру и нагрузку на двигатель. Рециркуляция отработавших газов отсутствует до достижения рабочей температуры, а также при полностью открытом дросселе (максимальной нагрузке). При малых нагрузках (т.е. неторопливой езде) рециркуляция газов малая. Максимальная подача отработавших газов во впуск происходит при средней нагрузке и постоянной скорости (например, при движении по шоссе).

Для гибкого управления рециркуляцией используется электровакуумный клапан. Он управляет клапаном EGR не напрямую, а через вакуумный модулятор – это по сути корпус в мембраной. Разрежение открывает клапан EGR, а давление закрывает. Т.е. по умолчанию клапан EGR закрыт.

Чаще всего в этой системе на двигателе 3S-FE выходит из строя электровакуумный клапан. Из-за этого двигатель начинает жестко работать, т.е. детонировать при средних нагрузках в диапазоне от 1500 до 2500 об/мин. Т.е. отработавшие газы не подаются во впуск, из-за чего температура сгорания топливо-воздушной смеси сильно повышается.

Электровакуумный клапан (он расположен снизу на впускном коллекторе) можно проверить на электрическое сопротивление: значения должны быть от 33 до 39 Ом.

Для проверки нужно «продуть» модулятор. На неработающем двигателе и до 2500 об/мин он продувается «насквозь», т.е. воздух будет выходить через входы P и R. При скорости двигателя более 2500 об/мин воздух не должен проходить через модулятор.

Клапан EGR проверяется на работающем двигателе. Для этого надо отсоединить трубку на клапане, вместо нее подсоединить ручной вакуумный насос и создать разряжение. Если по мере роста разряжения на входе Q двигатель начнет нестабильно работать и даже заглохнет, то все компоненты работают исправно.

В корпусе вакуумного модулятора также есть фильтр, через проходят и который «очищаются» крохотные порции отработавших газов, попадающие к нему по трубке в момент закрытия клапана EGR. Этот фильтр нужно чистить раз в пару лет, для чистки годится просто сжатый воздух.

Форсунки

Засорившиеся топливные форсунки являются причиной неуверенного запуска двигателя 3S-FE на холодную или горячую. Их замена решает проблемы с запуском.

Вентиляция картера

Система вентиляция картера двигателя 3S-FE не слишком усердно отсеивает пары масла от газов. Поэтому пары масла оседают во впускном коллекторе и на дроссельной заслонке. Для улавливания паров масла некоторые владельцы устанавливают внешний маслоотделитель, или даже 2 маслоотделителя.

Штатный маслоотделитель в виде лабиринта находится в клапанной крышке. Картерные газы из него отправляются во впуск по двум каналам – до и после дроссельной заслонки. При обильных отложениях в лабиринте отсеивание масла практически прекращается, поэтому у двигателя появляется масляный аппетит: т.е. он «употребляет» масляные пары, попадающие во впускной коллектор. Также не лишним будет проверить обратный клапан в трубке, подающей газы позади дроссельной заслонки. Возможно, он нуждается в чистке, а лучше – в замене.

Датчики температуры охлаждающей жидкости

На двигателе 3S-FE два датчика температуры охлаждающей жидкости. Один (двухконтактный) отправляет показания в ЭБУ, а второй (одноконтактный) – на указатель на приборной панели.

Масло в свечных колодцах

Бывают случаи попадания масла в свечные колодцы. При этом возникают пропуски зажигания, т.е. двигатель нестабильно работает, едва не глохнет на холостом ходу и сильно теряет в мощности. При выкручивании свечей обнаруживается, что они залиты маслом.

Масло попадает в колодцы через их нижнюю резьбу. Колодцы свечей на двигателе 3S, как и на многих бензиновых моторах, представляют собой трубки, вкрученные в ГБЦ над свечным каналом.

Для борьбы с попаданием масла необходимо выкрутить трубки и посадить их на новый резьбовой герметик.

Ремень ГРМ

Ремень ГРМ также приводит помпу и масляный насос. Менять ремень нужно каждые 80 000 – 100 000 км. При обрыве ремня ГРМ на двигателе 3S-FE поршни и клапана не встречаются.

Регулировка клапанов

Регулировка тепловых зазоров клапанов производится подбором шайб, устанавливаемых на тарельчатые толкатели. Каждая оригинальная шайба стоит около 9 долларов. Но сегодня на рынке хватает заменителей. Кроме того, сюда подходят шайбы от многих других двигателей, в т.ч. от лицензионных агрегатов Geely. Диаметр таких шайб очень распространенный – 28 мм.

К регулировке тепловых зазоров владельцы приходят при появлении характерного цоканья клапанов при работе двигателя.

Шатунно-поршневая группа

С конца 1996 года двигатели 3S-FE выпускались с облегченными поршнями и шатунами. Шатунно-поршневая группа сбросила порядка 740 грамм. А коленвал остался прежним, т.е. балансировку кривошипно-шатунного механизма они не пересматривали.

Шатуны образца 96-го тоньше, а поршни облегчены за счет придания им Т-образного профиля. Также можем обратить внимание на запрессованные, а не плавающие, поршневые пальцы и вдвое уменьшившееся количество отверстий для слива масла из канавок маслосъемных колец.

Также была уменьшена высота колец. Компрессионные кольца уменьшились с 1,5 до 1,2 мм, а маслосъемные с 4 до 3 мм. Хотя до современного «таблеточного» профиля поршням мотора 3S-FE образца 96 года еще очень далеко.

В целом не будем сильно критиковать конструкцию этих поршней. На практике они серьезных проблем не создают. Но их маслосъемные кольца более чувствительны к закоксовыванию. Бывает, приходит заливать в цилиндры раскоксовку, и это помогает.

Шатунные болты

Номера шатунных болтов двигателя 3S-FE не менялись с 1994 года. Но с 1996 года по 2001 год на эти двигатели попали недостаточно прочные шатунные болты. Они отрывались по шляпкам. Это происходило как при повторной затяжке, так и в процессе эксплуатации. Как правило после ремонта, связанного со снятием и установкой крышек шатунов на старые болты. Сейчас уже известно, что японцы меняли шатунные болты на прочные по отзывной кампании. В общем, при снятии и установке шатунных крышек на двигателе 3S-FE крайне рекомендуется полная замена шатунных болтов.

Здесь по ссылкам вы можете посмотреть наличие на авторазборке конкретных автомобилей Toyota заказать с них автозапчасти.

Регулятор холостого хода (РХХ) Ланос: замена, очистка, проверка

Нестабильная работа двигателя на холостом ходу, плавающие холостые Дэу Ланос могут быть связаны не только с датчиком холостого хода (РХХ), но и со многими другими элементами системы питания и системы зажигания. Именно поэтому прежде чем выдвигать обвинения регулятору холостого хода, необходимо убедиться в том, что высоковольтные провода не пробивают на массу, свечи в порядке (без нагара и в рабочем состоянии), давление в топливной рампе в норме и форсунки чистые. В противном случае причину неисправности будет выяснить нелегко.

Как работает регулятор холостого хода (РХХ) на Ланосе

Не разобравшись в принципе работы РХХ Ланос, диагностику проводить бессмысленно, поскольку необходимо знать, что именно проверять. Регулятор холостого хода представляет собой шаговый электродвигатель с конусным клапаном на штоке в качестве рабочего органа. Шаговый двигатель, установленный в корпусе РХХ, срабатывает по команде электронного блока управления двигателем и по сути является исполнительным устройством.

Максимальное количество шагов, которое необходимо клапану для перекрытия воздушного канала холостого хода — 50, а при переключении клапана в режим холостого хода электромотор втягивает конусный клапан на 21 шаг.

Заводской регулятор холостого хода Дэу Ланос

Работает РХХ следующим образом. Включая зажигание, мы активируем шаговый электродвигатель, который выталкивает шток клапана до тех пор, пока конус не упрется в седло канала дроссельного узла. В это время мы слышим щелчок. Кстати, во время этого тестового срабатывания при запуске двигателя, конус изнашивается сильнее всего. Конус сел на место, а шаговый мотор посылает импульс на блок управления двигателем, сообщая о готовности.

После этого ЭБУ дает команду электромотору на втягивание штока на 21 шаг, мы запускаем двигатель и он начинает работать на холостых оборотах, если не активировать дроссельную заслонку. Отслеживая степень прогрева двигателя с помощью датчиков, ЭБУ постепенно перекрывает доступ воздуха к системе холостого хода, выводя двигатель на режим номинальных холостых оборотов (800-900 об/мин). Так работает регулятор холостого хода РХХ на Дэу Ланос.

РХХ Ланос в разобранном виде

Диагностика и неисправности РХХ Ланос

Поломки клапана холостого хода могут иметь как электрический, так и механический характер. К механическим относятся:

• закоксовывание канала холостого хода;
• появление нагара на конусном клапане;
• заедание штока конусного клапана;
• потеря пружиной клапана РХХ номинальной упругости;
• механические повреждения штока и конуса;
• износ, выработка конуса.

К поломкам электрического характера относят выход из строя обмоток шагового электродвигателя, отсутствие контакта на разъемах регулятора, некорректные команды системы управления двигателем (ЭБУ), обрыв или повреждение коммутационных проводов.

Как проверить РХХ Дэу Ланос своими руками

Ресурс клапана холостых оборотов должен составлять не менее 100 тысяч км пробега. Тем не менее при использовании паршивого бензина и высоких нагрузках он может приказать долго жить гораздо раньше. Для проверки регулятора холостого хода нам пригодится мультиметр и стандартный набор инструментов. Проверку проводим строго в такой последовательности, чтобы избежать ошибок:

• Выключаем зажигание.
• Отключаем разъем жгута проводов от регулятора холостого хода, нажав на фиксатор.
• Включаем зажигание, измеряем мультиметром в режиме измерения напряжения данные между выводом 1 на колодке и массой.
• Измеряем напряжение на остальных трех выводах колодки. Показания мультиметра должны быть в пределах 0,4-12 В .
• Переключаем тестер в режим измерения сопротивления.
• Измеряем сопротивление между контактами 1-2 на РХХ и 3-4. Сопротивление должно быть от 40 до 80 Ом. Это контакты обмоток двух катушек шагового двигателя.

Если полученные показатели не соответствуют номиналам, заменяем регулятор или ищем обрыв в цепи его питания (в случае отсутствия напряжения на колодке).

Чистка и замена регулятора холостого хода Дэу Ланос

Чистка и проверка состояния регулятора обычно проводится на пробеге 15-20 тысяч км. Перед тем как почистить или заменить РХХ на Ланосе, необходимо в обязательном порядке выключить зажигание.

• Процедура пустяковая и занимает не более 15 минут, тем не менее зажигание необходимо отключить и снять контактную колодку с корпуса регулятора.
  
• РХХ крепится к дроссельному узлу двумя винтами, которые откручиваются отверткой с плоским шлицом (в некоторых исполнениях под крест).
  
• Аккуратно и плавно тянем на себя регулятор и вынимаем его из посадочного гнезда. Не забываем удалить уплотнительное кольцо.
  
• Оцениваем состояние седла конусного клапана в корпусе дросселя. С помощью проникающей смазки WD40 или аэрозоля-очистителя для карбюраторов чистим поверхность седла клапана в дроссельном корпусе.
  
• Подключаем разъем к регулятору. Включаем на несколько секунд зажигание, затем выключаем и снова включаем. Шток клапана сам выкрутится с помощью шагового двигателя. Выключаем зажигание.
  
• Тщательно чистим конус и шток с пружиной с помощью проникающей смазки ветошью.
• После очистки вставляем шток с пружиной на место, наживив резьбу, но полностью не закручиваем. Включаем зажигание, шаговый двигатель сработает и усадит шток на положенный ему 21 шаг.

Осталось установить все на место в обратном порядке, включить на несколько секунд зажигание, выключить его и снова включить. Можно запускать двигатель и тестировать систему холостого хода. Так же поступаем и при замене РХХ на Ланосе.

Выбираем РХХ на Ланос, какой лучше

В продаже существует около двух десятков регуляторов от разных производителей, однако, по отзывам владельцев, наиболее точно и корректно работают следующие:

• регулятор CRB с каталожным номером 1309.2090/17059602 , цена 150 гривен;
• подозрительный, но чуть дешевле Автотрейд с артикулом АТ17059602 , цена 140 гривен;
• оригинальный GM-овский регулятор Continental с артикулом 17059602 , 180 гривен;
• польский FSO 17059602-FSO, цена 146 гривен;
• корейский KS 17059602/93744675 , цена 165 гривен на 2019 год;
• самый дешевый, польский TackPart 17059602/93744675 , около 100 гривен;
• корейский РХХ ANAM 17059602/93744675 .

По возможности публика рекомендует устанавливать родной регулятор GM (Continental), поскольку точность калибровки шагов у разных производителей может отличаться.

Беспроводная зарядка для электрокара: настоящее и будущее, плюсы и минусы

Поделитесь в соцсетях:

• Нажмите, чтобы поделиться на Twitter (Открывается в новом окне)
• Нажмите здесь, чтобы поделиться контентом на Facebook. (Открывается в новом окне)
• Нажмите, чтобы поделиться на LinkedIn (Открывается в новом окне)
• Нажмите, чтобы поделиться записями на Pocket (Открывается в новом окне)
• Нажмите, чтобы поделиться в Telegram (Открывается в новом окне)

Тема беспроводной зарядки для электромобиля «на слуху» последние пару лет, но 2018 год обещает стать знаковым: тут и первые готовые продукты для клиентов, и попытка стандартизации, и дальнейшие идеи для развития. В данной статье мы попытались собрать все отдельные заметки о данной технологии, для того, чтобы получить общую картину.

Беспроводная зарядка: сегодня и завтра

Одним из поводов для материала стала новость от компании BMW о начале продаж собственной системы беспроводной зарядки. Пока только для гибрида BMW 530e, но в дальнейшем – потенциально для всего модельного ряда электрифицированных автомобилей (подзаряжаемые гибриды и электромобили) от BMW. Суть беспроводной зарядки BMW Wireless Charging идентична тому, что уже известно в мире смартфонов: передатчик и приемник в виде катушек, электромагнитное поле между ними. Только теперь все элементы заметно больше в размерах. Передатчик являет собой пластину, которую можно положить на пол гаража или парковочного места (либо вовсе вмонтировать на постоянной основе). Приемник установлен на днище гибрида или электромобиля и подключен к тяговому аккумулятору.

В целом идея не нова и нечто подобное также реализует компания Mercedes для своего подзаряжаемого гибрида S-класса (заглавное фото). Интересно, что в двух вышеприведенных примерах речь идет не об электромобилях в чистом виде, а о подзаряжаемых гибридах с размером тягового аккумулятора около 9 кВтч, который требует для зарядки около 3,5 часов. Почему так? Потому, что серийные образцы беспроводных зарядных устройств «для клиентов» сегодня рассчитаны на мощность около 3-3,5 кВт, что сравнимо с зарядкой от розетки 220В. А еще интересно, что над беспроводной зарядкой работает не только компании BMW и Mercedes, но и Renault – причем во всех трех случая используются наработки от Qualcomm.

Речь идет о системе Halo WEVC (Wireless Electric Vehicle Charging), которая позволяет работать с мощностью до 20 кВт и обещает высокую эффективность (90%) передачи энергии беспроводным способом. Если для гибридов сегодня достаточно мощности 3-3,5 кВт (речь идет о банальном удобстве – не нужно каждый раз подключать провод к розетке), то в случае электромобиля Renault ZOE реально требуется более высокая мощность, вплоть до 20 кВт.

Кроме того, у Renault есть идеи беспроводной зарядки, встроенной в дорожное полотно. Согласно расчетам инженеров компании, достаточно установить одну точку зарядки каждые 250 м – и этого будет достаточно, чтобы подзаряжать электрокар на протяжении длительной поездки. Сегодня Renault уже проводит испытания беспроводной зарядки с компонентами от Qualcomm и рабочей мощностью 5-20 кВт, однако внедрение данной технологии ожидается к 2025-2027 гг., причем, скорее всего, на модели ZOE уже следующего поколения.

Рассказывая о Renault, мы уже заглядываем в недалекое будущее: высокая мощность зарядки, трассы с зоной беспроводной зарядки (такие наработки уже есть в Китае и Великобритании). В этой области, помимо BMW, Mercedes, Renault также работают и другие автомобильные компании. К примеру, компания WiTricity уже создает беспроводные зарядки (7-11 кВт) для GM, Honda, Hyundai, Nissan. Пока они заявлены лишь для концептов, что были показаны на выставках в 2017-2018 гг., однако начало сотрудничества положено – тем более, что все вышеперечисленные автомобильные компании нацелены на подзаряжаемые гибриды и электромобили. А значит – технологии беспроводной зарядки им пригодится уже в ближайшем будущем: хотя бы для того, чтобы в глазах покупателей не отставать от конкурентов.

Если говорить о сторонних компаниях, напрямую не связанных с автомобильными брендами, то помимо Qualcomm, здесь работают и другие фирмы IT-сектора. Например, Google сотрудничает с двумя компаниями в поисках оптимального решения беспроводной зарядки для электромобилей и автономных автомобилей: речь шла о партнерских договоренностях и тестировании различных беспроводных зарядок от HEVO Power и Momentum Dynamics. В первом случае – HEVO Power – это проект беспроводной зарядки мощностью от 1,5 кВт до 200 кВт, плюс фирменное приложение, которое позволяет удаленно управлять зарядкой, резервировать место, правильно позиционировать электромобиль/гибрид над рабочей решеткой беспроводной зарядки.

Во втором случае – Momentum Dynamics – это уже даже не планы, а реально реализованные проекты быстрой беспроводной зарядки для электрических автобусов: 200 кВт! Речь идет об электрических автобусах BYD с аккумуляторами 200 кВтч, которые удается заряжать примерно за один час – т.е. скорость заряда составляет около 3-3,5 кВтч в минуту. На текущий момент рабочая мощность 200 кВт выглядит абсолютным рекордом среди реально работающих беспроводных зарядок.

Хотя Momentum Dynamics также предлагает зарядки мощностью 50-75 кВт – и подобных результатов уже удалось достичь нескольким компаниям. Так, исследовательская лаборатория Oak Ridge National Laboratory, которая работает с электромобилями Toyota, достигла рабочей мощности 20 кВт и сейчас нацелена на отметку в 50 кВт. При этом обещая КПД зарядки около 90% и даже выше того. Словом, если беспроводные зарядки начинались с мощности 3-3,5 кВт как замена обычной розетки, то сегодня можно говорить о росте их мощности уже в ближайшем будущем – как видите, есть реальные и работающие проекты с мощностью до 200 кВт. Только с ростом мощности пропорционально растут размеры передатчика и приемника. Плюс эффективность передачи электроэнергии зависит от расстояния между ними: чем меньше – тем лучше. Вот почему мощность 200 кВт подходит только для электрического автобуса или грузовика: фактически все его парковочное место в зоне стоянки – это один большой передатчик площадью 15-20 кв.м.

Еще не пошла голова кругом от количества разных фирм и компаний, задействованных в данном вопросе? При разработке кардинально нового продукта всегда наблюдается подобный «разброд и шатание», что приводит к необходимости все упорядочить.

Беспроводная зарядка: первые попытки стандартизации

Первой – и, похоже, пока единственной – попыткой навести порядок в сегменте беспроводных зарядок для электромобилей и гибридов является стандарт SAE J2954. Причем это даже не «стандарт» и не «правила», в том виде, как мы их воспринимаем: изначально организация SAE выпустила т.н. «рекомендации» под номером J2954. Это произошло в 2012 году с планом как раз в 2018-м превратить эти «рекомендации» в общепринятый стандарт – словом, 2018-й снова стал знаковым для беспроводных зарядок…

Согласно SAE J2954, все беспроводные зарядки должны быть разделены на три типа WPT (Wireless Power Transfer). Первый тип предназначен для работы с мощностью до 3,6 кВт; второй – до 7,7 кВт; третий – до 11 кВт, плюс предусмотрен один стандартный тип рабочей (передающей) решетки-катушки. Пусть изначально SAE J2954 был лишь «рекомендацией», однако компаниям нужно было на чем-то остановиться и «зафиксировать» свои наработки – и де-факто именно J2954 сейчас стал общепринятым стандартом «по умолчанию» для беспроводных зарядок. Фактически это первый шаг, первый задел к созданию совместимых зарядок от разных производителей.

Кроме того, по-прежнему ведутся исследования влияния формы передающей и приемной решетки-катушки на мощность, с которой можно работать. В случае мощности более 11 кВт можно говорить о решениях, которые выходят за рамки стандарта J2954. Кроме того, еще нет окончательного решения о рабочей частоте. Ряд исследований дает оптимальную частоту для электромагнитного поля около 22,5-22,7 КГц: здесь удается достичь наилучшей эффективности (около 85-90%) при передаче электроэнергии практически вне зависимости от мощности. Однако когда компания-разработчик хочет повысить эффективность своей беспроводной зарядки и показать «приятную» цифру КПД вплоть 92-95%, то обычно отступают от общепринятых правил – в итоге приходя к тому, что разные беспроводные зарядки будут не совместимы между собой.

Словом, зарядка BMW должна работать с электромобилем Renault и наоборот, т.е. все должно работать на уровне совместимости технологий. Это не вопрос безопасности – ведь если необходимо блокировать зарядку для невозможности ее использованиями чужими электромобилями/гибридами, то для этого есть различные технологии распознавания «свой/чужой» (всевозможные RFID-метки).

Вопрос совместимости зарядок для электромобилей нужно решать уже сейчас, на этапе внедрения технологии: вспомните мобильные телефоны 10-20 лет назад, каждый со своим разъемом для зарядки, и к чему все пришли сегодня. Но совместимость – это лишь один из вопросов будущего к беспроводной зарядке…

Беспроводная зарядка: итоги и выводы, плюсы и минусы

Может так не выглядит на первый взгляд, но технология беспроводной зарядки – это мини- революция с действительно полезным результатом. Ведь беспроводная зарядка дает несколько существенных плюсов. Во-первых, это удобно – для зарядки электрокара не нужно подключать провода и задумываться над совместимостью зарядных разъемов, достаточно лишь поставить электромобиль на нужное парковочное место с обустроенной беспроводной зарядкой. Во-вторых, неочевидное, но важное замечание – беспроводная зарядка позволяет сделать аккумулятор электромобиля меньше. Теперь электромобиль или гибрид можно подзаряжать во время промежуточных остановок, а при езде по трассе со встроенной беспроводной зарядкой тяговый аккумулятор и вовсе будет выступать этаким буфером или резервным накопителем для непродолжительной автономной поездки. Третье – уже создаются беспроводные зарядки с функцией передачи электроэнергии от электромобиля в бытовую сеть (т.н. V2H «Vehicle to Home» или V2G «Vehicle to Grid»). Это показывает, что развитие беспроводных зарядок идет не только в наращивании мощности, но и в наращивании функциональности, сравнимой с обычным проводным соединением.

Однако и замечаний хватает. Например, строительство трассы со встроенной зарядкой будет дорогим (пока экспериментальные проекты – это участки длинной максимум в пару км). Можно уменьшить затраты и строить трассы с одной полосой-зарядкой (к примеру, для общественного транспорта и электромобилей). Но кто тогда будет следить за этой полосой, держать ее свободной от различных нарушителей? Следующее замечание – это эффективность работы зарядки: обычно заявлена эффективность около 90% и ряд компаний отмечает, что даже в обычном проводе и розетках/разъемах есть потери электроэнергии. Да, есть. Но ведь беспроводная зарядка (ее передающий блок) также подключена к источнику электроэнергии по проводу: значит, потери нужно суммировать. А это подводит к следующему замечанию – также неочевидному, но важному: чем больше потери – тем больше размывается идея экономичности и экологической чистоты электромобиля, что критически важно для тех людей, которые выбирают электрический транспорт «с калькулятором в руках» или по собственным эко-убеждениям.

Однако всем известно, что является двигателем прогресса. Мы возвращаемся к самому первому преимуществу подобных систем – удобство: отсутствие необходимости подключать кабель для зарядки и думать о совместимости различных зарядных разъемов. А потому беспроводным зарядкам для электромобилей обязательно найдется место в нашем мире.