Автомобиль XXI века будет экологически чистым, он будет способствовать экономии природных ресурсов

Автомобиль XXI века будет экологически чистым, он будет способствовать экономии природных ресурсов

Утиямада подходил к делу творчески и при этом строго следил за соблюдением весьма сжатых сроков. Чертежи, которые представляли собой более подробно проработанную концепцию будущей автомашины, были созданы всего за шесть месяцев. Обычно на этой стадии приступают к созданию опытного образца. Но Утиямада решил, что, если поторопиться с опытным образцом, можно увязнуть в переработке и исправлении отдельных деталей. Прежде чем принимать окончательное решение, он хотел тщательно взвесить все альтернативы. Я и мои коллеги называем это «параллельным проектированием на базе ряда альтернатив» (более подробно речь об этом пойдет в главе 19). Суть его в том, что вместо проработки одного решения проводится всесторонняя оценка ряда альтернатив[14]. В ходе создания модели Prius такой подход использовался неоднократно.

На первых этапах команда столкнулась со значительными трудностями, обсуждая технические детали трансмиссии. Утиямада понял, что это мешает работе. Он собрал всю команду и сказал: «Это нужно прекратить. Перестаньте думать про железо. Мы, инженеры, привыкли думать только о железе. Но мы должны решить, какова концепция будущей машины, а не ее материальное воплощение. Давайте забудем о железе и вернемся к концепции качественно новой машины, которую нужно создать» (Itazaki, 1999). Применив метод мозгового штурма, Утиямада собрал воедино все важнейшие особенности будущей машины. Через несколько дней после того, как были названы и обговорены все значимые характеристики, в списке ключевых слов осталось всего два пункта: «природные ресурсы» и «окружающая среда».

Автомобили выбрасывают в атмосферу примерно 20 % углекислого газа от общего количества производимого человеком CO₂, но примерно четверть населения земного шара пользуется преимуществами, которые предоставляют автомобили. Первоначально при проектировании G21 была поставлена цель создать «компактную, экономичную машину». Ключом к достижению этой цели был гибридный двигатель. Электромобиль весьма эффективен с точки зрения расхода топлива и почти не загрязняет атмосферу, однако он не считается практичным и удобным. Для подзарядки аккумуляторов понадобится целая инфраструктура, к тому же подзарядка при существующем уровне техники будет требоваться довольно часто, а аккумуляторы будут слишком громоздкими. Машина превратится в средство перевозки аккумуляторных батарей. С другой стороны, весьма перспективная технология топливных батарей была еще недостаточно разработана и обещала стать жизнеспособной лишь через несколько десятилетий.

Гибридная технология представляла собой оптимальное сочетание экономии топлива и практичности, одновременно позволяя свести выбросы в атмосферу к минимуму. Идея гибридного двигателя заключалась в том, чтобы предоставить двигателю внутреннего сгорания делать свое дело, а электродвигателю с питанием от аккумулятора – свое. При этом нужно позаботиться о преобразовании максимального количества энергии, которая вырабатывается на ходу и при торможении. Двигатели внутреннего сгорания не очень действенны при ускорении, но имеют высокую эффективность, достигнув определенного числа оборотов в минуту. При резком ускорении гораздо эффективнее электрические двигатели. Подзарядка аккумуляторов может осуществляться за счет работы двигателя внутреннего сгорания, это обеспечит согласованную работу двигателя внутреннего сгорания и электродвигателя. Самые современные гибридные двигатели оснащены компьютером, который определяет, какой двигатель более эффективен при данной скорости, качестве дороги, данном числе пассажиров и прочих переменных. К тому же в электрическую энергию можно преобразовать даже энергию торможения.