Дзен и изкуството да караш Honda

26 May 2026

Човешкото тяло е изключително адаптивно, но изненадващо неефективно при превръщането на енергията от храната в движение. По време на спортни занимания, едва 20 до 25 процента от енергията, генерирана в мускулите се трансформира в движение – останалото се губи под формата на топлина. Тази „неефективност“, обаче не е фундаментален проблем, а еволюционна адаптация и от особена важност за атлетите. Разбирането на процесите, свързани с механичната ефективност и „топлинния мениджмънт“ на тялото е важен за оптимизиране на тренировките и намаляването на риска от прегряване. Топлината, генерирана по време на физическо движение трябва да се разсее, за да се поддържа оптималната температура на тялото и свързаните със съществуването му ензимни и метаболитни функции. Все пак, ефективността варира в зависимост от активността и индивидуални фактори. Колоезденето, например е по-ефективно (КПД 22-25%), от бягането (КПД 18-22%), заради по-малкото натоварване на ставите, респективно загубите в триене. Вярно е, че ефективността може да се подобри с опита, тренировките, адаптацията на тялото и подобряване на техниката – елитните колоездачи, например могат да подобрят ефективността си от 20 на 24 процента, но в края на краищата, коефициентът на полезно действие на повечето атлети, остава в диапазона 20-25 процента. От друга страна, обаче, именно способността за отделяне на топлина, чрез увеличаване на циркулацията на кръв към кожата и потенето, позволяват на хората да бъдат изключително издръжливи при изминаването на дълги разстояния, а колоездачите и ултрамаратонците са ярък пример за това.

Симбиозата дава повече от сбора на съставните и части

Защо ви разказвам всичко това ли? Отговорът е свързан с автомобила, за който става дума тук. От Honda твърдят, че топлинният коефициент на полезно действие на двулитровия двигател LFC-H4 на новия Prelude (това се отнася и за Civic) достига 41 процента, благодарение на фактори като директното впръскване, силното завихряне на гориво-въздушната смес, увеличаващо скоростта на горивния процес, изключително високата степен на сгъстяване (13,5:1), променливото газоразпределение, цикъла на Аткинсън (във версията му за хибридното задвижване, с каквато разполага Prelude) и намаленото вътрешно триене. Безспорно, Honda притежава уникални експертни познания в областта на двигателите с вътрешно горене – най-ярък израз на това са технологични решения като управлението на клапаните VTEC, надеждността на агрегатите и постиженията във Формула 1. В секцията „Анатомията на автомобила“ има цяла поредица, посветена на еволюцията на двигателите в този вид спорт, в която името Honda се споменава доста често. Принципът на работата на тези машини с бедни смеси и предкамера, които са в основата на високата им ефективност, е използван още през 70-те години от Honda, с техния Controlled Vortex Combustion Chamber (CVCC). Ефективността на задвижването на болидите във Формула 1, през миналата година, надвишаваше 50 процента и това в голяма степен се дължеше на хибридната система, която тогава включваше и възможност за усвояване на част от топлинната енергия на газовете, която иначе в голяма степен се загубва.

Философията на серийния хибрид

Всичко това ни довежда и до ключовия термин „хибридно задвижване“. Защото гореспоменатият коефициент на полезно действие на двигателя на Honda с атмосферно пълнене LFC се достига в определен диапазон от натоварване (въртящ момент) и обороти – въпреки, че специално това поколение двигатели е с доста разширена работна зона в която не се налага обогатяване на сместа. Тук своята роля поема именно серийната (последователна) хибридна система.

Когато става дума за шофиране, германците често използват един много интересен израз – “Sprit sparen mit Vollgas”. Другояче казано, „да спестяваш гориво, давайки пълна газ“. Закачливият му характер, обаче, има дълбоки технологични корени – шофирането на по-висока предавка, с по-ниски оборотни режими, и по-голямо натоварване, респективно по-широко отворена дроселова клапа, е по-ефективно, заради намалените помпени загуби и триене в двигателя. Когато се използва за задвижване единствено бензинов двигател, с някакъв вид механична или автоматична трансмисия, неговата ефективност силно варира в зависимост от условията, а средният коефициент на полезно действие често не надвишава 20 процента.

Ролята на хибридното задвижване е да осигури работа, в максимална степен, в тези ефективни режими, тоест позиционирането на неговата „работна точка“ именно там. Това включва например, изключване вместо празен ход, подпомагане или натоварване на ДВГ с електрическата машина, при различни режими, с цел запазване на работата в ефективната зона. Чисто субективното усещане, за връзката между икономичното шофиране и приноса на хибридната система, беше доста ярко изразена при паралелния хибрид CR-Z във версията с механична трансмисия – с помощта на електрическата машина, интегрирана в трансмисията, автомобилът можеше да се движи на шеста предавка в моменти, в които това е невъзможно със задвижване само от бензинов двигател.

CR-Z обаче е далечен пример от времената, когато Honda използваше паралелната хибридна архитектура, дебютирала в края на 90-те години в Insight, първоначално наричана просто и доста коректно “Integrated Motor Assist” (IMA), впоследствие въведена в Civic IMA и доразвита в Civic Hybrid. За кратко време, третото поколение на Jazz/Fit от 2013 година се предлагаше в Япония с паралелната архитектура i-DCD с трансмисия с два съединителя, но по това време в други части на света все още съществуваше и дизелова версия на модела. През 2016 година пък, дебютира второто поколение на NSX, с неговата уникална “performance” хибридна система, с трансмисия с два съединителя и електрически мотор и още два електромотора на предния мост, създаващи torque vectoring ефект.

Еволюцията на Honda Two Motor Hybrid System

По-сложната и ефективна серийна хибридна система Two Motor Hybrid System дебютира през 2014 година в Accord, и постепенно навлезе във всички сегменти от модели на марката. След прекратяването на производството на дизеловите агрегати и бензиновите турбо мотори за Европа, тази архитектура в различни като размери и формати е отговорна за задвижването на Jazz, Civic, HR-V, ZR-V, CR-V, а сега и на новия Prelude.

При тази технология двигателят с вътрешно горене задвижва, през увеличаваща оборотите зъбна предавка, генератор, който заедно с батерията има грижа за захранването на тяговия електрически мотор. Последният е отговорен изцяло за задвижването на автомобила – на практика всеки от тези модели е електрически автомобил, който сам си произвежда електрическата енергия, с помощта на ДВГ. В зависимост от модела, генераторът и електрическият мотор са коаксиално разположени (като външната част на вала на електрическия мотор е позиционирана в кухия вал, задвижващ генератора, за Jazz, Civic, Prelude, HR-V, ZR-V) или – при по-големите и мощни системи, като тази на CR-V (и Accord, където се предлага) – странично един от друг с успоредни оси. При задвижването на автомобила, изискването за мощност, от страна на водача, води до натоварване на електрическия мотор, а управляващата електроника, в зависимост от условията, осигурява необходимия ток, като баланс от батерията и генератора. Интересно е да се отбележи, че всеки от инверторите – този на мотора и на генератора, функционира с променлив ток от страната на електрическата машина (и двете са синхронни, с постоянни магнити) и с постоянен ток от страната от другата си страна. Постоянният ток от изхода на инвертора на генератора или на тяговия мотор (в режим генератор при рекуперация) се подава директно към батерията, когато това е необходимо или при спиране. При насочване към електрическия мотор, постоянният ток от инвертора на генератора отново се преобразува в променлив от инвертора на мотора за да осигури работа на променливотоковата машина.

В рамките на сложния кръговрат на енергията, електрическият мотор може да получава енергия само от батерията, само от генератора или съвместно. Управляващата електроника решава дали, и как, по максимално възможен начин, да придържа двигателя с вътрешно горене в ефективна зона, като ускорява, с добавена помощ от батерията или повдига „работната точка“ като натоварва двигателя, зареждайки батерията. Може да звучи странно, но генерираната по този начин електрическа енергия, след това се използва в режими, когато ДВГ е крайно неефективен, а бонус при работата в режими на по-висока работна точка е оперирането в гореспоменатата по-ефективна зона. Орязването на режимите на работа с много ниски обороти, дава възможност за работа по цикъл на Аткинсън, което води до повишаване на топлинния коефициент на полезно действие на двигателя.

Всичко това изглежда доста сложно, но най-лесната форма на разбиране на смисъла му е че двигателят и електрическата система работят в симбиоза, за да осигурят на бензиновата машина възможност за опериране, колкото се може повече в ефективните режими, компенсирайки недостатъците му. В края на краищата резултатът е по-нисък разход на гориво, подобен на този при дизелов двигател.

Все пак и тази технология има недостатъци. Процесите на преобразуване механична-електрическа-механична мощност водят до някои загуби, но все пак крайният ефект е силно положителен. В хибриден режим, няма пряка връзка между ДВГ и електрическата машина. При висока скорост на движение, обаче, пряко свързаният, чрез фиксирано предавателно отношение, тягов електрически мотор повишава оборотите и навлиза в зони на ниска ефективност (един от недостатъците на електрическите автомобил въобще). Конструкторите на Honda решават този проблем, като с помощта на многодискоъв съединител, свързват двете електрически машини помежду си и активират допълнителна механична предавка. Така ДВГ на практика се свързва механично, пряко с колелата, като предавателното число е приблизително равно на това на 5 предавка на механична трансмисия. При CR-V, в уравнението е включен още един механизъм, равностоен на включена 3-та предавка, който осигурява още повече гъвкавост при работата на системата. При спиране литиево-йонната батерия със 72 клетки, предвидена за голям брой цикли на зареждане и разреждане с капацитет от 1,05 кВтч рекуперира енергия, а когато батерията е напълно заредена, електрическата енергия от рекуперацията от основната тягова електрическа машина се насочва към генератора, който влиза в режим на мотор и задвижва ДВГ, играещ ролята на моторна спирачка. Както ще видим, в качеството си на мотор, последният може да играе и друга роля.

От въвеждането на системата, през 2014 година, до актуалната, използвана и в Prelude от шесто поколение, конструкторите на Honda развиват значително електронните полупроводникови компоненти и променят вида на намотките на ротора и статора на синхронните електрически машини, както и архитектурата на постоянните магнити в ротора, с цел осигуряване на по-висока енергийна плътност.

Специалният случай Prelude

Както казахме, цялата тази сложна технологична архитектура, в края на краищата има за цел да постигне два много важни и ключови параметъра – да осигури нисък разход на гориво и надеждност на системата. Японската марка е известна като доверен партньор по света и се стреми да пази това си реноме. Двигателят LFC може спокойно да се нареди до плеядата от известните със своята неразрушимост агрегати на марката Honda, а системата с две електрически машини, липса на вариаторна CVT трансмисия и отделно задвижвани периферни агрегати намалява невралгичните зони. Разход от 5,0 литра на 100 км при умерено шофиране е напълно постижим с модели като Civic и Prelude.

Последният обаче носи своя собствена аура. След 25 години изпълненото с легендарност име Prelude, станало носител на технологичен авангардизъм със системи като VTEC и първата система за активно разпределение на въртящия момент Active Torque Transfer (torque vectoring) се връща отново в доста любопитен формат. В сайта mobile.bg можете да откриете няколко такива от различни поколения, включително един автомобил от второто поколение.

Трудно обаче можете да откриете нещо от генетичния код в дизайна на новия модел от предишните му поколения, понеже всяко от тях си имаше собствен и много специфичен характер. За сметка на това, аналогията с Porsche 911 в умален формат и по тесни гуми като тези на по-ранните версии на модела от Щутгарт, както и стилистиката на задната част от актуалния 911 няма как да бъде пренебрегната. Осанката му се подчертава и от новия процес на боядисване, създаващ повече дълбочина на цвета. Макар и случайна символика може да се открие в решението при представянето на Prelude на пистата в Калояново, след наскорошните тестови дни на Porsche с 911 на писта А1. Решението за създаването на автомобил с по-спортно настроена ходова част и серийно хибридно задвижване, същото като това на Civic, изглежда странно на пръв поглед и е интересно да видим какво се получило от тази комбинация.

Много повече под повърхността

Автомобилът се произвежда на същата поточна линия, на която и Civic Type R и е заимствал някои технологични особености от него. Такова, например, е предното окачване Dual Axis, заменящо класическото Макферсън окачване (наричано в инженерните среди „полусвещно“). Макферсън е компактно и универсално решение, за предния мост на автомобили с предно предаване, но комбинацията от дълъг амортисьор и пружина има и своите недостатъци. При стандартният Макферсън, долното люлеещо се рамо е окачено директно към дългият прът-бутало.

По този начин, при накланяне на каросерията към външното колело, свиване на амортисьора и вертикално движение на колелото, последното се отдалечава в горната си част от каросерията (отрицателният ъгъл на вертикален наклон на колелото (negative camber) се намалява). С това се намалява оптималното петно на гумата спрямо повърхността и се влошава сцеплението и. Като част от недостатъците на общата геометрия се включва и отдалечената ос на шенкелния болт от централната вертикална равнина на колелото (изместване спрямо центъра или center offset), респективно рамото на завъртане на колелото спрямо карданното съединение на задвижващия вал е сравнително голямо. Така, в хоризонтална равнина, колелото се движи по траектория с по-голяма дъга и при прилагане на въртящ момент към колелото при завиване, гумата има по-голяма склонност към загуба на сцепление и недозавиване (torque steering).

Решението на Honda за Prelude е разделяне на вертикалното от хоризонталното движение на колелото. Това става, със скъсяване на пръта на амортисьора и монтиране в долната му част на C-образен шенкел. Така прътът на амортисьора поема задачата за вертикалното изместване, а шенкелът – за завъртането на колелата. Оста на шенкелните болтове се „изправя“ и приближава до централната вертикална равнина на колелото, рамото на завъртане се намалява, а с това се намаляват и двата споменати ефекта, респективно склонността към занасяне. В края на краищата значително се подобрява поведението на автомобил в завой, поради по-оптималната траектория на колелото и зона на взаимодействие на гумата с пътната настилка.

При Dual Axis, добавеният шенкелен носач на практика разделя двете оси, позволявайки повече свобода при настройката на оста на завиване. Чрез накланяне на оста назад, повече от това при конвенционална окачване, може да се създаде по-голям ъгъл на надлъжен наклон на колелото.

Благодарение на големите колела, с гуми 235/40 ZR 19, на лентата за слалом тежащият 1470 кг Prelude постига странично ускорение от 0,97 g, много близо до това на Type R, който e с гуми с 30 мм по-голяма широчина и само 27 кг по-ниско тегло. Много важен компонент, в това уравнение за динамика, е заимстваната от Type R спирачна система с Brembo спирачки.

Всичко това означава че ходовата част е преоразмерена, спрямо задвижването и не случайно от Honda проведоха теста на писта. Системната мощност от 184 к.с. (315 Нм въртящ момент) при този вид технология, всъщност е мощността на електрическия мотор. Двулитровият двигател с атмосферно пълнене LFC-H4 е с мощност от 143 к.с. при 5900 об./мин (186 Нм при 4500 об./мин). Следователно, останалите до 184 к.с. (с отчитане на загубите в трансмисията) конски сили се осигуряват от батерията, когато и, ако това е възможно – все пак в реалния живот максималната мощност рядко се използва. За да създаде повече емоция във задвижването, и усещане за динамика, конструкторите са въвели режима S+Shift за симулирано превключване на предавки.

Усещане за превключване на предавки

При активирането му системата извиква на екрана дисплей на аналогов оборотомер и понижава или повишава оборотите на двигателя в зависимост от „превключването“ на „по-висока“ или „по-ниска“ предавка, като дори подава междинна газ при връщане на предавка и динамично шофиране. На практика, обаче, главна роля в тази пиеса играят електрониката и електротехниката. При ускоряване и преминаване към по-висока предавка, моментът на превключване е съпроводен с кратко натоварване на генератора (обикновено с подаване на ток към батерията), която предизвиква натоварване на двигателя с вътрешно горене и съответния пад на оборотите.

Същевременно с това мощността на тяговия мотор временно се намалява. Заедно тези ефекти възпроизвеждат усещането на превключване на по-висока предавка в механична трансмисия. Нарастването на оборотите по стъпаловидната крива, подобна на тази при автомобил с механична или автоматична трансмисия, расте с увеличаване на скоростта и при всяко превключване се следва същия алгоритъм. Подаването на междинна газ, става при превключване на по-ниска предавка, или в автоматичен режим при намаляване на скоростта, например преди завой при динамично шофиране, като генераторът влиза в ролята на мотор и развърта двигателя с вътрешно горене. Водачът може да „превключва“ сам предавките с помощта на планките зад волана, служещи по принцип за регулиране на степента на рекуперация.

Промененото предно окачване, многозвенното задно, адаптивните амортисьори и по-мощната спирачна система спрямо тази на Civic, както по-широките гуми и въпросният режим успяват да създадат повече усещане за динамика. Стабилността в завои е на изключително ниво, и макар ускорението да не е като това на Civic Type R, при напускането им автомобилът предлага доста приятно усещане с висока степен на обратна връзка от кормилното управление. Въпреки всичките спортни прийоми, обаче, чувството все пак е за повече хармония отколкото за първичната директност на едно спортно купе. В края на краищата удобната позиция на ергономичните седалки и качествените материали и сглобяване в интериора могат да ви осигурят удобство с много по-приемливи експлоатационни разходи от тези на мощен автомобил – хибридната система е много толерантна към спортно шофиране по отношение на разхода на гориво. Разбира се, с отчитане на факта че електрическите агрегати също имат температурни граници. Така автомобилът може да бъде както чаровен градски приятел, така и модел, който да ви осигури и много удоволствие при пътуване по пътища като подбалканския.

Текст: Георги Колев