Новые технологии изменят автомобильный мир: от интеллектуальных покрышек до упругой подвески. Автомобили XXI века — это устройства на колесах, способные распознавать дорожную разметку, ориентироваться в пространстве и работать без водителя. Инженеры и программисты всё ещё готовят сюрпризы для нас.
Испытания технологии SightLine
С момента появления первого автомобиля до наших дней наиболее популярный вид транспорта претерпел сложное и интересное развитие: самоходные колесные повозки превратились в «умные» машины, превосходящие человека в некоторых аспектах. Электронные помощники научились самостоятельно парковать автомобили, останавливать их перед препятствиями и помогать им избегать столкновений, прокладывать маршрут и следовать ему.
Появившиеся с середины 2000-х годов, многие новые автомобильные системы стали настолько обыденными, что мы их не замечаем. Но удивить всё ещё возможно: некоторые технологии способны перевернуть представление об автотранспорте.
«Умные» шины
Испытания технологии SightLine
С момента появления пневматических шин в автомобилестроении этот элемент практически не менялся. Первые покрышки фирмы Michelin появились на Peugeot L’Eclair в 1895 году. С тех пор совершенствовались составы, модернизировался каркас, увеличивались размеры, упразднялись камеры, но в целом произошли лишь незначительные изменения: все тот же резиновый бублик с воздухом внутри. Впрочем, это только на первый взгляд. Речь не о безвоздушных шинах, пока не получивших массового распространения.
В современных шинах практически отсутствует электроника, за исключением датчиков давления, которые стали общепринятыми. Тем не менее, снижение давления в шинах можно обнаружить и без них, например, сравнивая обороты колес во время движения.
Компания Goodyear в сотрудничестве с голландской фирмой TNO разработала и представила технологию SightLine, позволяющую шинам распознавать тип покрытия, анализировать сцепление и обмениваться информацией с бортовым оборудованием машины для повышения безопасности движения за счет оптимизации настроек работы водительских ассистентов.
Испытания технологии SightLine
Датчики в шинах Goodyear сообщают машине о коэффициенте сцепления с дорогой и позволяют электронным системам оперативно корректировать алгоритмы работы, реагируя на преграды или потерю управления со стороны водителя. Именно сложные дорожные условия — стихия этих шин, поскольку калибровка систем AEB основана на усредненных данных с учетом инцидентов на сухой дороге.
Кроме Goodyear, Pirelli тоже занимается разработкой подобных технологий, установив датчики в шинах и соединив их с электронной системой авто. Эта технология уже используется на гиперкаре Pagani Utopia, поэтому широкое внедрение ее не за горами.
Экраны с электронными чернилами
Медиасистема E-Ink Prism
Современные автомобили изобилуют тачскрин-экранами, напоминая склады электроники. Управление зеркалами, подогревом и климатической системой перенесено на экраны, проводам и микросхемы, придавая им вид «богатства» и «дорожести». Впрочем, это «богатство» неэнергоэффективно: экраны и микросхемы требуют питания, либо напрямую от аккумулятора, либо опосредованно — путем сжигания топлива, вращения генератора и выработки электроэнергии. На длинных дистанциях это ведет к лишним расходам из вашего бюджета.
Несмотря на то, что в автомобиле может быть множество цветов, для водителя фактически важна информация с приборной панели и дисплеев.
В Continental согласны с этим утверждением. На выставке CES в Лас-Вегасе компания представила монохромный экран медиасистемы E-Ink Prism, сочетающий высочайшую энергоэффективность с широкими возможностями кастомизации. Такие экраны можно применять для вывода информации, но также могут стать частью декора.
Медиасистема E-Ink Prism
Экран E-Ink Prism использует ту же технологию, что и в электронных книгах. Дисплей не нуждается в подсветке и формирует изображение отраженным светом. Электричество потребляется только при создании изображения на экране — во время переключения состояний.
Каждый пиксель — микрокапсула с жидкостью и твердыми пигментами, имеющими разный заряд. Под воздействием электромагнитного поля частицы либо блокируют, либо отражают свет, формируя изображение. Картинка получается стильной и минималистичной, поэтому технология найдет спрос у автопроизводителей и покупателей с высоким уровнем требовательности.
Проекционный дисплей с дополненной реальностью
Проекционный дисплей Ready Vision с технологией дополненной реальности от Harman был представлен на предыдущей выставке CES. Разработка дочерней компании Samsung служит той же цели, что и дисплеи с жидкими чернилами — уменьшить число физических экранов на панели и торпедо машины.
Проекционный дисплей Ready Vision
Разработка предполагает большой проекционный дисплей в виде полупрозрачного безрамочного пластикового листа перед глазами водителя. На экран выводится необходимый контент с подходящим уровнем визуальной детализации для автомобилиста. Интерактивное лобовое стекло упрощает навигацию и повышает безопасность вождения.
Взаимодействие с датчиками машины обеспечивает вывод дополнительных визуальных эффектов прямо в поле зрения водителя. К примеру, это могут быть навигационные подсказки, внезапно появившиеся препятствия, названия улиц и домов. Система использует машинное обучение для повышения распознавания объектов и оптимизации вывода информации: она отображается в максимально удобной для чтения и понимания форме.
Проекционный дисплей Ready Vision
Разработкой таких решений занимаются ещё ряд компаний. Так, стартап WayRay создаёт новые поколения проекционных дисплеев, способные взаимодействовать с окружающим миром при помощи камер и GPS.
«Прыгучая» подвеска
Автомобили с лодками объединились давно, а с недавних пор машины научились не только ездить, но и летать. Но прыгать по команде прежде транспортные средства не умели. Всё изменилось благодаря инженерам корпорации BYD. Созданный брендом суперкар может не просто гонять по ровному асфальту, но и скакать через препятствия: перемахивать через рвы с водой или полицейские шипы.
Гидропневматическая подвеска Disus X на суперкаре BYD U9
Гидропневматическая подвеска Disus X в BYD U9 позволяет автомобилю прыгать, ездить на трех колесах и даже двигаться так, словно танцует. Если бы такая технология была доступна для всех автомобилей, российские дорожники могли бы вовсе прекратить латать ямы: машины сами справятся с ними, перепрыгнув, если пожелают.
Возможность прыжка предусмотрена производителем при выполнении нескольких условий: заряженной на 25% и более батарее и закреплённых седоков. Режим работает только при скорости от 30 до 80 км/ч. При движении сначала подпрыгивает передняя, а затем задняя ось. Благодаря этому спорткар не касаясь земли, пролетает по воздуху до шести метров.
Модель BYD U9 выпускается серийно и продаётся от $230 тыс. До сотни автомобиль разгоняется за 2,36 секунды. Четыре электромотора мощностью 1287 л.с. приводят машину в движение. Заявленный крутящий момент — 1680 Нм.
Гидропневматическая подвеска Disus X на суперкаре BYD U9
Сверхбыстрая зарядка батарей
К 2025 году сомнений в том, что будущее принадлежит электрокарам, мало. Скорость перехода на них во многом определится количеством зарядных станций и эффективностью аккумуляторных батарей. Развитие электротранспорта тормозит не столько дальность хода, сколько скорость пополнения энергии. Момент, когда время заправки машины на углеводородах сравняется с временем зарядки электрической, можно считать окончательной победой электрокаров.
Заправка любой легковушки, работающей на бензине или дизеле, занимает несколько минут: автовладельцу нужно открыть лючок бака, вставить пистолет в горловину, нажать курок, подождать, пока бак наполнится топливом, затем вынуть пистолет, закрыть лючок и произвести оплату. В случае с электромобилем временные и трудозатраты полностью идентичны. А вот время, за которое можно заполнить бензобак и аккумулятор, пока существенно различается. Но это лишь пока.
В новых автомобилях концерна General Motors установят аккумуляторы типа 6C.
В 2024 году CATL, ведущий поставщик аккумуляторов, совместно с General Motors представил самую быструю батарею для электрокаров. Литий-железо-фосфатный аккумулятор заряжается всего за 10 минут, а пяти минут достаточно, чтобы обеспечить проезд на 200 километров. Батареи типа 6C будут использоваться на будущих автомобилях концерна GM.
Инженеры и химики, скорее всего, не успокоятся даже после показателя зарядки в 10 минут. Новые прорывы связывают с твердотельными накопителями. Специалистам из Китайского университета науки и технологий удалось внедрить метод твердотельного электрокатализа в литий-ионных аккумуляторах, что позволило заряжать их на 80% за 9 минут.
Lotus Emeya – самый быстрый электрокар в плане зарядки: автомобиль достигает 80% от полной емкости за 14 минут. Porsche Taycan и Xpeng G9 справляются с такой же задачей за 16 минут.