Twike , базирующаяся в Розентале, является немецким производителем легких электромобилей в классе транспортных средств Европейского Союза L5e (американский мотоцикл). [1] Основной продукт, Twike (гибрид слов twin и bike ) , представляет собой гибридное транспортное средство с электроприводом (HEHV), предназначенное для перевозки двух пассажиров и груза. По сути, это веломобиль с электрическим гибридным двигателем, [2] он может ездить только на электричестве или в режиме электропривода + педалирования. [3]
Прототип Twike 1 был разработан студентами ETH Zurich . [4] Он был разработан для выставки EXPO 1986 года в Ванкувере . Трехколесный велосипед, изначально задуманный в Швейцарии, изначально был спроектирован как чистый веломобиль без помощи двигателя. Вдохновленная успехом Twike I, группа энтузиастов начала разрабатывать второе поколение как шаг к транспортному средству для повседневного использования на дорогах. [5]
Чтобы иметь возможность конкурировать с другими автомобилями в повседневной эксплуатации, был разработан прототип с электрической помощью, представленный публике в 1991 году под названием Twike II. В 1992 году была основана компания Twike AG, базирующаяся в Гельтеркиндене , Швейцария, для запуска прототипа в серийное производство. Он был разработан в сотрудничестве с Alusuisse-Lonza Holding и впервые показан на выставке HEUREKA в Цюрихе. [6] [7]
В 1992 году Twike AG решила продолжить разработку Twike II в серийный автомобиль и начала искать капитал и клиентов. Производство Twike III началось в 1995 году, три года спустя. В течение первого года реформированная AG произвела и продала 190 автомобилей, в основном в Швейцарии и Германии. В 1999 году Twike AG объединилась со швейцарской компанией S-LEM AG, которой было разрешено собирать Twike самостоятельно с 1997 года, и образовала SwissLEM AG, базирующуюся в Хохдорфе, Швейцария. [8]
В 1998 году была основана компания FINE Mobile GmbH («Forum für Intelligente und Nachhaltige Elektro-Mobile») [9] , изначально базировавшаяся в Аугсбурге. Целью акционеров было стать генеральным импортером для Германии. В том же году FINE Mobile также запустила немецкую производственную линию. Комплекты, импортируемые из Швейцарии, наконец, собирались в Германии. Одной из причин этого были немецкие правила утверждения, которые требовали, например, ламинированного лобового стекла, в то время как швейцарская серия была оснащена плексигласом.
Когда SwissLEM обанкротилась летом 2002 года, FINE Mobile взяла на себя права на производство и бренд Twike. В 2002 году штаб-квартира компании также была переведена из Аугсбурга в Розенталь. С тех пор FINE Mobile GmbH из Розенталя является владельцем прав и единственным производителем Twike во всем мире. В начале 2020 года FINE Mobile GmbH сменила название на TWIKE GmbH. [10]
Twike 1 — двухместный велосипед с кузовом. Эргономичный и аэродинамический эксперимент был разработан швейцарскими студентами в ETH Zurich. Идея была представлена на выставке EXPO в Ванкувере в 1986 году. Концепция основана на лежачем велосипеде, в котором два человека крутят педали бок о бок. Первая модель Twike работала исключительно на мускульной силе и не была электрифицирована. Она весила 50 кг и могла разгоняться до скорости до 50 км/ч. В 1986 году она получила награду за эргономику на Всемирной выставке в Ванкувере. [11] [12] [13]
Twike 2 был представлен в 1991 году. Он имел ременной педальный привод с бесступенчатой механической трансмиссией и двигатель постоянного тока, работающий от NiCd-аккумуляторов, для приведения в движение транспортного средства. Благодаря поддержке электродвигателя пригодность гибридной модели для повседневного использования была значительно улучшена.
Twike 3 был построен практически без изменений с момента завершения его разработки в 1995 году. С тех пор были внесены лишь незначительные изменения в кузов, салон и аккумуляторы. С начала строительства было собрано вручную более 1000 автомобилей. Благодаря постоянному улучшению емкости аккумуляторов в период строительства запас хода Twike 3 увеличился с первоначальных 60 км до более чем 610 км в последнее время.
Twike 3 по сути является веломобилем, изготовленным из легких материалов, таких как алюминий (рама) и пластик (корпус) с электроприводом. Легкий электромобиль класса транспортных средств ЕС L5e может работать либо исключительно на электричестве, либо дополнительно с помощью педального привода для увеличения запаса хода. Платформа трехколесной конструкции соответствует базовой форме «дельты» с (управляемым) передним колесом и задней осью с двумя колесами и рассчитана на перевозку двух человек плюс груз. И двигатель, и аккумуляторы, и багажное отделение, и большая часть веса перевозимых людей размещены на задней оси с низким центром тяжести. Это обеспечивает благоприятную устойчивость к опрокидыванию. Капот Twike 3 служит дополнительной дугой безопасности и несет на себе ламинированное стеклянное окно (при условии регистрации в Германии) или более легкое окно из плексигласа и съемный складной или тарга-верх. [2] [14]
Twike 3 управляется с помощью боковой ручки (рулевой рычаг) между сиденьями. Две двухступенчатые кнопки на боковой ручке используются для ускорения и торможения, включая рекуперацию . Панель управления в середине кабины содержит элементы управления фарами, задним противотуманным светом, аварийной световой сигнализацией, вентилятором обогрева лобового стекла, выключателем и бортовым компьютером. Слева от водителя находится рычаг ручного тормоза с дополнительными встроенными элементами управления: дальним светом, стеклоочистителями и звуковым сигналом. Чтобы попасть внутрь, капот поднимается вперед, поддерживаемый газовой пружиной. Ускорение и торможение управляются двумя двухступенчатыми кнопками на правой рулевой тяге. Для экстренного торможения и остановки или парковки водитель управляет педальной системой с помощью задней педали. Помимо расширения диапазона, переключаемый педальный привод также имеет функцию фитнеса. [15] [16] [17]
Для движения Twike 3 имеет трехфазный электродвигатель с номинальной мощностью 3 кВт и пиковой мощностью до 9 кВт. Два задних колеса приводятся в движение непосредственно двигателем через дифференциальную передачу. Это позволяет автомобилю развивать скорость до 85 км/ч на ровной поверхности. Для водителя и пассажира установлен педальный привод. Он может работать независимо друг от друга, но не является необходимым для движения. Вспомогательная педаль рассчитана на скорость до 70 км/ч в стандартной комплектации. В некоторых моделях передаточное отношение увеличено, чтобы вы могли комфортно крутить педали даже на максимальной скорости. Разгон с места с использованием мускульной силы не предусмотрен и может быть достигнут только при интенсивном усилии, даже на ровной местности. [18] [19]
Технология аккумуляторов значительно продвинулась с момента запуска Twike. Изначально Twike 3 использовал никель-кадмиевые батареи, позже — литий-марганцевые. [20] [21] Внедрение литий-ионных батарей в модельном году 2008 года стало большим шагом вперед с точки зрения запаса хода и стабильности цикла. Twike был первым серийным автомобилем в мире, в котором использовались литий-ионные батареи. [22] [2] В последний раз Twike 3 выпускался с литий-ионными батареями в пяти классах производительности. Наименьший аккумуляторный блок обеспечивает 3,53 кВт·ч с запасом хода более 80 км, а наибольший — 24,7 кВт·ч с запасом хода до 613 км. Аккумулятор можно заряжать как от обычной бытовой розетки, так и на общественной зарядной станции. Энергия также восстанавливается во время поездки с помощью рекуперативного торможения, а электрическая система разгружается педальной системой, которая передает свою мощность непосредственно на трансмиссию. Обе системы работают параллельно, а не последовательно.
Вес Twike 3 составляет 240-350 килограммов. В зависимости от аккумулятора и стиля вождения запас хода составляет от 40 до 613 км при расходе около 4-7 кВт·ч/100 км. Это соответствует 14,4-25,2 мегаджоулей/100 км. Значительно более низкое потребление энергии по сравнению с двигателем внутреннего сгорания обусловлено гораздо более высокой эффективностью электропривода, аэродинамически выгодной конструкцией с небольшой площадью поперечного сечения и легкой конструкцией (алюминий, пластик). Умеренная максимальная скорость и рекуперативное торможение также положительно влияют на расход топлива Twike 3. В 2020 году Агентство по охране окружающей среды США (EPA) провело сравнение расхода топлива различных электромобилей, зарегистрированных в США. Tesla Model 3 Long Range AWD, модельного года 2021, заняла первое место в таблице с потреблением 25 кВт·ч / 100 миль (эквивалентно 15,5 кВт·ч / 100 км). 25-летняя технология Twike 3 снижает это значение как минимум вдвое. [23]
Для дальнейшего развития базовой концепции Twike 3, Twike 4, первоначально под названием TW4XP («Трехколесный автомобиль для X Prize»), разрабатывался и испытывался с 2009 года. Внешний вид и интерьер сильно отличаются от своего предшественника. Twike 4 управляется двумя боковыми джойстиками, которые тянутся вперед и назад. У него есть педали, которые действуют как ножной тормоз. Целью совершенно новой разработки было значительное улучшение Twike с точки зрения производительности, ходовых качеств и комфорта. Twike 4 так и не пошел в серийное производство, но в качестве прототипа он занял третье место из 136 команд на Automotive X Prize в США в 2010 году. Бывший инженер BMW консультировал по шасси, в то время как программное обеспечение и архитектура электромобиля были разработаны EDAG в Фульде. [24] [25] Twike 4 был оптимизирован для использования на скорости 120 км/ч на шоссе. [26]
Рамная концепция Twike 5 была впервые представлена на Женевском автосалоне в 2019 году. В отличие от Twike 4, который изначально задумывался как прототип, модель 5 разрабатывается для серийного производства. В целом, цель состоит в том, чтобы создать автомобиль с максимальной скоростью 190 км/ч, который по комфорту и безопасности вождения больше похож на обычный автомобиль. Сходство с Twike 3 ограничивается классом транспортного средства ЕС и возможностью снижения энергопотребления автомобиля за счет мускульной помощи, за исключением подвески delta. Вместо прямого педального привода с цепью используется педальный генератор (300 Вт, стандартно со стороны водителя, опционально со стороны пассажира). [27]
Разработка Twike 5 началась в 2015 году с целью занять лидирующую роль в сфере перевозок на короткие расстояния на автомобильном рынке. Легкий электромобиль сочетает в себе лежачий велосипед, электровелосипед и электромобиль и состоит из модульной ячейки безопасности с алюминиевой рамой и дугой безопасности из высокопрочной стали. Он должен быть заключен в армированный натуральным волокном пластик. По сравнению с Twike 3, батареи, как и в Zwike 4, перемещаются сзади в виде компактной напольной пластины под сиденьями. Это приводит к более низкому центру тяжести. Оптимальная устойчивость опрокидывания трехколесного велосипеда была улучшена и при ширине транспортного средства 1,55 м находится на оптимальном уровне и соответствует таковой у спортивного автомобиля. Кроме того, 5-я серия имеет новую концепцию капота, на 100 кг легче и имеет двойной продольный рычаг маятника с фланцем подшипника колеса для классических автомобильных дисков на передней оси. Задняя ось оснащена поворотной композитной подвеской DeDion со стабилизатором поперечной устойчивости. [28] [29]
Важным новшеством является новая система рулевого управления с акселератором, представленная на Twike 4, включая 2-ступенчатую кнопку для ускорения и электрического торможения. Для рулевого управления используются два механически соединенных боковых джойстика. Это соответствует принципу тросового рулевого управления. Если левая рука тянет рычаг назад, Twike 5 движется влево. Если правая рука тянет рычаг, Twike 5 движется вправо. Скорость можно изменять непрерывно на обоих рычагах рулевой системы. Круиз-контроль, элементы управления индикаторами, фарами, стеклоочистителями и функция прокрутки и выбора для экрана также интегрированы в ручки. Для управления автомобилем требуются водительские права старого класса B или нового класса A1. [30]
Основной привод обеспечивается синхронным двигателем мощностью 70 киловатт с редуктором и задним приводом. По данным производителя, привод развивает скорость до 190 км/ч в самой большой конфигурации батареи. Имитация разгона от 0 до 100 км/ч занимает у автомобиля минимум 3,8 секунды. До 20 процентов на городских скоростях можно достичь, вращая педали.
Twike 5 доступен в двух размерах. Литий-ионные аккумуляторные модули варьируются от 18 до 36 кВт·ч. В дополнение к одночасовой зарядке на зарядной станции постоянного тока, разряженную батарею можно также зарядить в течение 10 часов с помощью бытовой розетки. Кроме того, энергия торможения возвращается в батарею во время работы. [31] Концепция «Human Power Hybrid» предусматривает, что электричество вырабатывается посредством активного вращения педалей и поступает непосредственно в батарею. [28]
Компания предлагает модель TWIKE 5 в двух вариантах с разными размерами аккумуляторов. Хотя во всех моделях установлен один и тот же двигатель, размер аккумулятора влияет на запас хода и производительность. Размер аккумулятора 18 кВт·ч обеспечивает запас хода более 250 км. С вариантом 36 кВт·ч будет возможен запас хода более 500 км. Водитель может вручную увеличить запас хода с помощью встроенных педалей. [32]