La crítica situación con el medio ambiente y la constante subida de los precios de los combustibles están obligando a los fabricantes de transporte a buscar nuevas soluciones. Se mejoran, modifican y “mezclan” motores de combustión interna (ICE) con motores eléctricos. Por qué se hace esto, cómo funciona un motor híbrido, lo consideraremos en la publicación de hoy.

La idea de conectar dos unidades (un motor de combustión interna y un motor eléctrico) no puede llamarse nueva. En 1897, la empresa francesa Parisienne des Voitures Electriques comenzó a fabricar automóviles con motores híbridos, y un poco más tarde la estadounidense Energia General produjo el primer híbrido con un motor de gasolina de cuatro cilindros. Pero entonces tal innovación resultó ser económicamente inconveniente. El combustible era barato y la potencia del automóvil híbrido era inferior a la de los modelos tradicionales. Pero los tiempos han cambiado. Los precios del combustible están subiendo, el medio ambiente se está deteriorando. Los autos con motores mixtos se volvieron relevantes y comenzaron a ganar popularidad.

En palabras simples sobre complejos

¿Qué es un motor híbrido? Un motor híbrido es un sistema formado por dos unidades interconectadas: eléctrica y gasolina. Pueden trabajar tanto por separado como simultáneamente. Este sistema está controlado por la computadora de a bordo del vehículo. Él decide, según el modo de conducción, qué tipo de unidad de potencia debe activarse en un momento determinado.

Para conducción urbana, cuando no se requiere que el motor genere Alto Voltaje utilizando un motor eléctrico. Mientras conduce por caminos rurales, la computadora apaga el motor eléctrico y activa la unidad de combustible.

En un modo de conducción mixta, cuando el motor del automóvil funciona bajo carga con aceleraciones y paradas periódicas, las dos unidades funcionan en conjunto. Además, durante el funcionamiento del motor de combustible, cargando en progreso eléctrico. merecen una atención especial.

Ahorro de energía en motores híbridos

Se sabe que se gasta una gran cantidad de energía en el movimiento de un automóvil. En este sentido, surge una pregunta natural: ¿cómo puede un motor eléctrico, incluso en condiciones de baja carga, funcionar durante mucho tiempo sin un remolque adicional con baterías? Para comprender el principio de funcionamiento del motor eléctrico del automóvil, debe rastrear todo el proceso desde el inicio del movimiento hasta la parada.

Cuando el coche arranca o circula a baja velocidad, todo el trabajo lo realiza un motor eléctrico, que es alimentado por una batería. Además, su tarea es acelerar el automóvil a la máxima velocidad posible para el motor eléctrico. Después de eso, la computadora da un comando para encender el motor de combustible. Al mismo tiempo, el motor de combustión interna cede parte de la energía al generador, que sustituye a la batería y sigue alimentando al motor eléctrico en su lugar, cargando simultáneamente la batería. El automóvil al mismo tiempo trabaja en dos unidades de potencia al mismo tiempo.

Al moverse con velocidad media el motor eléctrico está apagado, solo el motor de combustión interna está en marcha, reponiendo el suministro de energía de la batería. Con un aumento en la carga del motor de combustión interna, un motor eléctrico viene al rescate nuevamente. Pero la electricidad se repone no sólo por operación hielo. El mecanismo de freno de un automóvil con motor híbrido está diseñado de tal manera que la energía generada durante el frenado se convierte en energía eléctrica y también se utiliza para alimentar el motor eléctrico. Tal frenado se llama "regenerativo".

El algoritmo de trabajo considerado anteriormente describe la imagen general del funcionamiento de una unidad de potencia híbrida de un automóvil. Hasta la fecha, existen tres tipos de motores de este tipo: en serie, en paralelo y mixto.

Circuito híbrido en serie

El principio de funcionamiento de dicho esquema puede considerarse el más simple de los híbridos. El motor de combustión interna en este tipo es un elemento auxiliar y está diseñado para operar un generador. El generador, al recibir energía del motor de combustión interna, la convierte en energía eléctrica y alimenta el motor eléctrico, que pone en marcha el automóvil.

Tal esquema, por regla general, se usa en automóviles de baja potencia (automóviles compactos). Pero la batería utilizada tiene una gran capacidad, con posibilidad de cargarse desde una toma de corriente convencional. Gran capacidad La batería permite minimizar el uso de motores de combustión interna, es decir, el coche puede moverse sobre un motor eléctrico que se alimenta únicamente de la batería. chevrolet voltio es uno de los modelos de coche que utiliza circuito en serie híbrido.

Circuito paralelo de coches híbridos

El principio de funcionamiento del circuito paralelo es que el motor de combustión interna y el motor eléctrico están instalados de tal manera que es posible usarlos juntos y por separado. Pero aún así, la función principal del motor eléctrico en tal esquema es crear potencia adicional del motor de combustión interna durante la aceleración. Además el electromotor cumple las funciones del juez de salida y el generador. Las baterías con este esquema no requieren recarga adicional, tienen suficiente energía generada durante el movimiento.

Perspectiva de Honda Híbrido Cívico, BMW Active Hybrid 7, Volkswagen Touareg Hybrid: modelos con motor híbrido paralelo.

Circuito híbrido serie-paralelo

En este esquema, el motor de combustión interna y el motor eléctrico están interconectados por una caja de cambios planetaria, con la ayuda de la cual la potencia de ambos motores se transmite a las ruedas motrices.

El circuito mixto se diferencia del circuito paralelo en la presencia de un generador que crea energía para el motor eléctrico.

Toyota Prius, Lexus RX 450h, Ford Escape Hybrid son híbridos completos.

Ventajas de los motores híbridos

1. La principal ventaja de los híbridos es su economía. El ahorro mínimo de combustible es del 20%, lo que es una ventaja bastante tangible frente a la subida de precios.
2. Compartir dos motores reduce las emisiones de CO2.
3. Excelente rendimiento de conducción, que se consiguen gracias a la acumulación racional y posterior redistribución de la potencia generada conjuntamente por los dos motores.
4. Comparado con coche tradicional el híbrido tiene una reserva de potencia tangible, es decir, puede seguir moviéndose incluso con el tanque vacío.
5. Las características de los motores híbridos son completamente idénticas a los modelos tradicionales con motores de combustión interna, en contra de los estereotipos predominantes, y teniendo en cuenta otras ventajas, en ocasiones incluso las superan.
6. Los motores eléctricos son casi silenciosos, lo que agrega comodidad durante la operación del vehículo.
7. En comparación con un vehículo eléctrico, la batería de un híbrido se carga con un motor alimentado por combustible, lo que aumenta su autonomía.
8. El repostaje del coche se realiza con la misma gasolina que los coches tradicionales.

Desventajas de los híbridos

1. El alto costo del automóvil.
2. El mantenimiento del coche es caro. Es poco probable que pueda reparar una máquina de este tipo por su cuenta, y es muy difícil encontrar artesanos calificados. También habrá problemas con los componentes.
3. Los cambios en las temperaturas climáticas tienen un efecto negativo en la batería y provocan su autodescarga.

Externamente, los autos con motores híbridos no difieren de sus contrapartes clásicas de gasolina. Por supuesto, si los modelos de automóviles con motores híbridos tuvieran el mismo costo que los análogos con motores de combustión interna y el mantenimiento no causara dificultades, casi nadie rechazaría ese automóvil. pero en este momento la realidad es que la diferencia en el precio de un híbrido y un análogo es un promedio de $4.000. Incluso si tenemos en cuenta todas las ventajas de tales máquinas, incluida la economía de combustible, la diferencia seguirá siendo desproporcionada. Si no hay averías y el kilometraje es significativo, el automóvil se amortizará en el mejor de los cinco años. Este estado de cosas no inspira optimismo. Pero como dicen: "Cuántas personas, tantas opiniones", la elección siempre permanece con una persona en particular.

Toyota Prius es actualmente el coche híbrido más vendido del planeta. Desde 1997, se han vendido más de 2 millones de híbridos. Durante los primeros tres años, el automóvil se vendió exclusivamente en Japón. Hoy Toyota Prius se puede comprar en Rusia. Híbrido a granel sobrevivió tres generaciones. En 2014 se llevó a cabo otro restyling del modelo.

El principio de funcionamiento de la planta de energía híbrida Toyota Prius es el siguiente. Motor de gasolina de 1.8 litros con solo 99 caballos de fuerza transmite par al alternador, que a su vez carga la batería de alto voltaje de hidruro de níquel-metal. La batería del Prius alimenta los motores eléctricos que impulsan el automóvil. Lo más interesante es que la última generación del híbrido también se puede cargar desde un enchufe doméstico normal, lo que hace que el coche sea aún más económico. Además, al frenar, la energía cinética, a través del sistema de recuperación, recarga ligeramente la batería. Es decir, el Prius cuenta con dos sistemas de frenado, el regenerativo y el convencional de fricción, que empieza a funcionar con frenadas fuertes.

Muchos están interesados ​​principalmente en el rendimiento dinámico y el consumo. combustible toyota Prius. No es ningún secreto, la aceleración del Prius a cien toma poco más de 10 segundos, y el consumo de combustible en ciudad es de 3,9 litros, en carretera esta cifra es un poco menor y es de 3,7 litros. Como combustible se utiliza gasolina AI-95. La velocidad máxima de un coche híbrido hoy en día es de 180 km/h

Motor de gasolina Toyota Prius funciona de forma autónoma, es decir, el propio sistema informático decide cuándo encenderlo y cuándo apagarlo. En los atascos urbanos, el coche suele moverse con tracción eléctrica. Como tal, el coche no tiene caja de cambios. El motor eléctrico toma rápidamente cualquier velocidad. La potencia del motor eléctrico es de 60 hp, más 99 provienen de unidad de gasolina.

Apariencia Toyota Prius determinado por el deseo de ahorrar combustible, por lo que una silueta tan aerodinámica del cuerpo del automóvil no es fácil. Coeficiente resistencia aerodinámica es 0.25, indicador importante al vencer la resistencia del aire. Esto determina toda la forma del cuerpo. El último restyling llevó la parte delantera del automóvil al denominador común del estilo corporativo actual. Por lo tanto, la parte delantera es muy similar al exterior del Corolla. Estamos viendo fotos de la versión europea del Prius.

Foto Toyota Prius

Salón Toyota Prius para los pasajeros no es muy diferente de un coche convencional. Sin embargo, el conductor vive en una realidad diferente. Salpicadero, consola central, palanca de cambios, o más bien el selector de modo de conducción. Todo esto a primera vista es muy inusual. Los monitores y los marcadores muestran constantemente información sobre el modo de funcionamiento del motor eléctrico, la planta de energía híbrida. Los materiales de acabado interior, según el fabricante, también son muy respetuosos con el medio ambiente. Salón de fotos Prius Más lejos.

Salón de fotos Toyota Prius

Tronco de Toyota Prius también difiere poco del maletero de un hatchback convencional, y la capacidad de plegarse fila de atrás El asiento hace que el automóvil sea muy práctico en la vida cotidiana. El volumen del maletero es de 445 litros, lo que es un buen indicador teniendo en cuenta que hay una batería de alto voltaje debajo del suelo del maletero. Foto del baúl del Prius vea abajo.

Foto baúl Toyota Prius

Especificaciones Toyota Prius

Especificaciones del Toyota Prius muy interesante. El híbrido tiene menos de 4,5 metros de longitud, mientras que la distancia entre ejes es de 2,7 metros, lo que hace que el interior del coche sea muy espacioso. La masa de la máquina es de casi 1,5 toneladas. Claridad del piso Prius no es grande, solo 140 mm. Aunque por qué distancia al suelo alta un automóvil que fue creado como un automóvil exclusivamente urbano, bajo cuyas ruedas siempre debe haber asfalto liso.

Prius motor gasolina de 4 cilindros, es un DOHC de 16 válvulas con sistema de fase variable sincronización de válvulas VVT-i, volumen de trabajo de 1,8 litros. Con una potencia de 99 cv. el par es de 142 Nm. A esto le sumamos un motor eléctrico que produce 60 hp. a 207 Nm de par y obtenemos un coche bastante dinámico.

transmisión toyota prius tiene exclusivamente tracción delantera. Además de la unidad de gasolina y el motor eléctrico, debajo del capó del automóvil también hay una transmisión híbrida continuamente variable. Por lo tanto, en el compartimiento del motor, como dicen, "la manzana no tiene dónde caer". A continuación se muestran las dimensiones detalladas del Prius.

Peso, volumen, espacio libre, dimensiones Toyota Prius

• Longitud - 4480 mm
• Ancho - 1745 mm
• Altura - 1490 mm
• Distancia entre ejes - 2700 mm
• Pista delantera y ruedas traseras– 1525/1520 mm
• Voladizo delantero/trasero - 925/855 mm
• Longitud de la cabina - 1905 mm
• Ancho de la cabina - 1470 mm
• Altura de la cabina - 1225 mm
• Volumen del maletero del Toyota Prius - 445 litros
• Volumen del tanque de combustible - 45 litros
• Tamaño de neumáticos - 195/65 R15
• Distancia al suelo o distancia al suelo Toyota Prius - 140 mm

Opciones y precio Toyota Prius

precio toyota prius en la versión básica de hoy es 1.245.000 rublos. Por el dinero, obtienes un hatchback de 5 puertas bien empaquetado. La configuración inicial de "Elegance" incluye un conjunto bastante grande de opciones, que incluyen:

• llantas de aleación de 15"
• Espejos laterales plegables eléctricos con calefacción y repetidores
• Luces diurnas LED
• Faros antiniebla
• Cámara trasera
• Pantalla LCD a color de 6,1 pulgadas en la consola central
• Control climatico
• Columna de dirección inclinable y extensible
• Sistema de control táctil ordenador de a bordo en el volante (Touch Tracer)
• Bolsas de aire delanteras
• Cortina en el maletero
• Sistema de Acceso Inteligente Auto inteligente Entrada (para la puerta del conductor)
• Volante multifunción de poliuretano
• Arranque del motor "Push Start" (arranque con botón)
• Monitor de soporte de conducción ecológica
• Encabezar pantalla
• Sistema de audio con soporte para CD/MP3/WMA 6 altavoces
• Bolsas de aire laterales
• Cortinas para todas las filas de asientos
• Bolsa de aire para las rodillas del conductor
• Asistente de frenado de emergencia (BAS)
• Sistema de frenos antibloqueo (ABS) con sistema electrónico distribución de la fuerza de frenado (EBD)
• Luces traseras de diodo emisor de luz (LED)
• Control de tracción (TRC)

Pero este no es el límite, existen dos configuraciones más, estas son “Prestige” por 1.451.000 rublos y “Lux” por 1.595.000 rublos. Una característica del paquete Prestige es la presencia de faros LED, sensores de lluvia y luz, control de crucero, un sistema de audio avanzado y un interior de cuero.

La versión "Lux" complacerá con la presencia de un techo corredizo y un panel solar en el mismo techo. La energía de la batería solar en esta configuración va a trabajar sistema automático aire acondicionado en la cabina. Es decir, puede dejar el automóvil en el estacionamiento bajo el sol y el sistema mismo enfriará el interior.

Precio toyota hibrido Prius, por supuesto, es más alto que un automóvil convencional. Sin embargo, según el fabricante, durante varios años de funcionamiento activo, será posible ahorrar bastante dinero en combustible. Esto es especialmente importante en países donde la gasolina es bastante cara.

Vídeo Toyota Prius

Revisión de video y prueba de manejo del Prius, estamos viendo un video bastante interesante.

Las perspectivas de mercado para la venta de coches híbridos en nuestro país no son tan brillantes como en Japón, Europa o Estados Unidos. Pero la tecnología híbrida no se detiene y sigue evolucionando. Recuerde que antes los teléfonos móviles no estaban disponibles para el público en general porque costaban mucho dinero, pero la situación mejoró rápidamente. Esperemos que los autos híbridos se vuelvan más asequibles con la misma rapidez.

Un Toyota Prius usado se puede ver desde dos ángulos. Por un lado, es un símbolo de la ecología, que se ha convertido en un económico coche sin espinas para viajar del punto A al punto B. Por otro lado, es un interesante y bastante manera original reducir los costos de combustible.

Pero, ¿qué es lo que realmente necesita la gran mayoría de las personas? Para que el automóvil sea confiable, relativamente rápido, conveniente, seguro y consuma un mínimo de combustible. Todos estos requisitos los cumple el Toyota Prius de tercera generación.

El fabricante afirma que el Prius puede funcionar con 4 litros de gasolina cada 100 km. En realidad, moviéndose para no irritar a los demás, necesitará unos 6 litros. Si evitas viajar en la carretera, entonces en la ciudad consumo medio será de unos 5 litros. Fuera de la ciudad, donde la conducción híbrida ya no es útil y el motor tiene que empujar un automóvil con baterías pesadas, el costo será de 7-8 litros.

La practicidad es otro punto fuerte del Toyota Prius. Hay bastante espacio dentro. Pero en términos de comodidad, las cosas son un poco peor. Los sillones no impiden que el cuerpo se mueva y los cojines de los asientos son cortos. Además, es imposible instalar correctamente el volante. Tienes que sentarte completamente brazos extendidos o con las piernas dobladas.

Tendrá que acostumbrarse al calentamiento extremadamente lento de la cabina en invierno. En primer lugar, el motor con alta eficiencia térmica tiene la culpa de esto. La energía térmica que genera simplemente no es suficiente para excesos como el confort de la tripulación. Para salvar a los osos polares, hay que sacrificar algo.

Incluso la ergonomía no es ejemplar. La proyección head-up display no cansa tanto la vista como la digital sobrecargada de pequeños iconos tablero encima del panel central. Se necesita tiempo para acostumbrarse.

El aislamiento del ruido y la suspensión no son malos en la ciudad y en bajas velocidades, pero a mayor ritmo de movimiento, las llantas comienzan a aullar y el chasis se hace sentir. Eje trasero con viga elástica, reacciona con audacia a las grietas en el asfalto y superficies onduladas.

Toyota Prius no requiere ninguna habilidad especial de conducción. Pero si desea aprovechar al máximo el potencial de una configuración híbrida, debe acostumbrarse a conducir de manera un poco diferente. Por ejemplo, utilizar la inercia para acumular energía eléctrica (recuperación). Por lo tanto, se puede ahorrar combustible. Habiéndose adaptado para adivinar cuánto puede rodar el híbrido sin gasolina, frenando por inercia, será posible usar los frenos solo en casos excepcionales. eso clase especial entretenimiento, no menos emocionante que andar de lado.

Si bien las generaciones anteriores del Prius no podían depender por completo de un motor eléctrico, la tercera generación del modelo bien podría prescindir de la ayuda de un motor de combustión interna. La reserva de energía es suficiente para 2-3 km de viaje, pero a velocidades superiores a 50 km / h, por regla general, se activa el modo combinado de la instalación híbrida.

El motor eléctrico funciona principalmente como asistente, ayudando a un automóvil relativamente pesado a arrancar con dignidad desde un lugar. En las intersecciones, pocas personas quieren detenerse por un híbrido. Pero cuál es la sorpresa de los demás cuando el Prius arranca alegremente en un semáforo en verde. A diferencia de algunas máquinas automáticas que demoran una eternidad después de soltar el pedal del freno antes de que el automóvil arranque, el híbrido japonés comienza a moverse instantáneamente. Por supuesto, esta no es la forma más económica de viajar, pero siempre puedes acelerar si es necesario. Toyota acelera voluntariamente en algún lugar hasta 150 km / h, pero después de 130 km / h, la aceleración ya es un poco impresionante. En un camino llano se puede llegar velocidad máxima 180 km/h

híbrido PowerPoint tiene tres modos de funcionamiento. En el primero, Eco, la respuesta al pedal del acelerador es bastante lenta. Y en el modo Power, las reacciones son demasiado bruscas y parecen un interruptor de encendido/apagado. Para viajes ordinarios, el "modo estándar" es más adecuado. La potencia puede ser útil para adelantar.

Los modos de conducción no afectan a la dirección. Las respuestas son un poco vagas, como si las señales se enviaran a través de cables. Simplemente no hay retroalimentación en el volante. Toyota Prius tiene un carácter diferente al que le es inherente autos clásicos. El conductor nunca puede volverse uno con el híbrido japonés.

A velocidades de hasta 80 km/h, después de quitar el pie del acelerador, el motor se apaga y comienza el proceso de recuperación de energía. El frenado se produce debido al motor eléctrico, que ahorra frenos. También hay un modo de frenado de la caja de cambios, que es necesario cuando se conduce en descenso empinado en un vehículo cargado.

Problemas típicos y mal funcionamiento

Toyota Prius no tiene defectos fatales. PERO solenoide muy fiable. El motor de combustión interna de 1,8 litros funciona con un ciclo Atkinson modificado (la válvula de admisión permanece abierta durante un tiempo, incluso cuando el pistón comienza a regresar, simulando así una carrera de pistón de longitud variable).

En lugar de la CVT de vida limitada, a menudo problemática, aquí se instala un engranaje planetario casi perpetuo. Ella trabaja con un motor eléctrico, que tampoco tiene enfermedades características. Pero esto no significa que el Toyota Prius no requiera mantenimiento. motor de gasolina, como cualquier otro motor, necesita actualizar regularmente el aceite y los filtros. Y después de 300-400 mil km, la junta debajo de la cabeza del bloque puede quemarse o la bomba del sistema de enfriamiento puede tener fugas. Pronto la válvula puede fallar Sistemas EGR. Es fácilmente accesible desde arriba y, a menudo, cobra vida después de la limpieza.

Si hay alguna pequeña fallas mecanicas, entonces, por regla general, debido a la negligencia del mantenimiento regular. Los problemas también aparecen después de largas paradas, durante las cuales la batería se descarga por completo. Este coche no debe estar "inactivo".

El Toyota Prius pasó por un par de retiros importantes. Uno se refería a automóviles fabricados antes de enero de 2010: había problemas con el ABS en carreteras en mal estado. En febrero de 2014, se anunció el segundo. Esta vez la reparación requirió una instalación híbrida. Existía el peligro de que los transistores del inversor se sobrecalentaran, lo que provocaba que el vehículo entrara en modo seguro o perdiera energía por completo. El defecto afectó a todas las copias del Prius y es muy posible que este problema aún esté por delante de su automóvil. El costo de un nuevo inversor es de 320,000 rublos, usado, de 20,000 rublos.

En invierno, a veces la pantalla central comienza a fallar y no responde voluntariamente al tacto. No demasiado interiores de calidad cruje a veces, y el plástico se raya fácilmente.

Sin embargo, la fiabilidad del coche está por encima de la media. Toyota Prius ocupa regularmente el primer lugar en las calificaciones de satisfacción y confiabilidad.

Mucha gente está preocupada por la duración de la batería. Es cierto que en invierno su capacidad, y sobre todo su disponibilidad para mover el vehículo con energía puramente eléctrica, se reduce. Pero en un clima templado, incluso después de 100 000 km o 5 años de funcionamiento (período de garantía), no se siente una disminución significativa en la energía de la batería. Los propietarios, incluso después de 300 000 km, no se quejan de la caída de la capacidad de la batería.

La necesidad de reemplazar la batería de hidruro de níquel-metal (Ni-MH) solo puede surgir después de daños mecanicos, por ejemplo, como resultado de un accidente. El costo de una nueva batería de alto voltaje es de 280,000 rublos, uno usado es de 45,000 rublos.

Mantenimiento

El aceite de la caja de cambios y del diferencial está diseñado para toda la vida útil y solo requiere una revisión de nivel y estado cada 60 000 km. Y, sin embargo, cuando se opera en condiciones difíciles, Toyota recomienda reducir el intervalo de monitoreo a 45 000 km, y reemplazo completo para llevar a cabo fluidos de trabajo a más tardar 90,000 km. Las condiciones difíciles incluyen viajes frecuentes en la carretera a una velocidad de aproximadamente 130 km / h.

Todavía falta cambiar el refrigerante. La primera vez después de 150 000 km y luego cada 90 000 km. El refrigerante del inversor también debe actualizarse: primero después de 240 000 km y luego cada 90 000 km.

Conclusión

Toyota Prius de tercera generación es un automóvil extremadamente confiable que, sujeto a las condiciones y regulaciones de operación Mantenimiento no solo será económico, sino también duradero.

Especificaciones Toyota Prius III (XW30 / 2009-2016)

Tipo de motor - gasolina;

Volumen de trabajo - 1798 cm3;

Tipo de sistema de cronometraje - DOHC;

Número de cilindros / válvulas por cilindro - 4/4;

Diámetro del pistón / carrera - 80,5 mm / 88,3 mm;

Relación de compresión - 13:1;

Potencia máxima - 100 kW (136 hp);

El par más alto - 207 Nm;

Aceleración de 0 a 100 km/h - 10,4 seg;

Velocidad máxima - 180 km / h;

Caja de cambios: tipo - continuo;

Capacidad del tanque de combustible - 45 l;

Peso: bordillo / completo - 1495 kg / 1805 kg;

El consumo de combustible:

Promedio / carretera / ciudad - 3,9 / 3,7 / 3,9 l / 100 km;

Distancia entre ejes - 2700 mm;

Pista: delantera / trasera - 1525 / 1520 mm;

Tamaño de los neumáticos: 195/55 R15;

largo × ancho × alto - 4460 × 1745 × 1500 mm.

Toyota Prius Operación del vehículo en varios modos movimientos

Datos comparativos de coches Prius de varios años de fabricación

Motor de combustión interna Toyota Prius

Toyota Prius tiene un motor de combustión interna (ICE) con una cilindrada de 1497 cc, que es inusualmente pequeño para un automóvil que pesa 1300 Kg. Esto es posible gracias a la presencia de motores eléctricos y baterías que ayudan al ICE cuando se necesita más potencia. En un automóvil convencional, el motor está diseñado para una gran aceleración y para subir una pendiente empinada, por lo que casi siempre funciona con baja eficiencia. La carrocería 30 usa un motor diferente, 2ZR-FXE, 1.8 litros. el suministro de energía de la red de la ciudad (que se planea implementar por ingenieros japoneses en un futuro próximo), no hay otra fuente de energía a largo plazo y este motor debe suministrar energía para cargar la batería, así como para mover el automóvil y consumidores adicionales de energía como aire acondicionado, calentador eléctrico, audio, etc. .e Designación de Toyota para motor Prius-1NZ-FXE. Prototipo este motor es el motor 1NZ-FE, que se instaló en los automóviles Yaris, Bb, Fun Cargo", Platz. El diseño de muchas partes de los motores 1NZ-FE y 1NZ-FXE es el mismo. Por ejemplo, los bloques de cilindros de Bb, Fun Cargo, Platz y Prius 11 son iguales. Sin embargo, el motor 1NZ-FXE usa un esquema de carburación diferente, y las diferencias de diseño están asociadas con esto. El motor 1NZ-FXE usa el ciclo Atkinson, mientras que el motor 1NZ-FE usa el Ciclo Otto convencional.

En el motor de ciclo Otto, en el proceso de admisión, mezcla aire-combustible entra en el cilindro. Sin embargo, la presión en el colector de admisión es menor que en el cilindro (ya que el flujo se controla la válvula del acelerador), y por lo tanto el pistón realiza un trabajo adicional en la succión de la mezcla de aire y combustible, trabajando como un compresor. La válvula de admisión se cierra cerca del punto muerto inferior. La mezcla en el cilindro se comprime y se enciende en el momento en que se aplica la chispa. Por el contrario, el ciclo Atkinson no cierra la válvula de admisión en el punto muerto inferior, sino que la deja abierta mientras el pistón comienza a subir. Parte de la mezcla aire-combustible se desplaza hacia colector de admisión, y se utiliza en otro cilindro. Así, las pérdidas por bombeo se reducen en comparación con el ciclo Otto. Dado que se reduce el volumen de la mezcla que comprime y quema, la presión durante la compresión con este esquema de formación de mezcla también disminuye, lo que permite aumentar la relación de compresión a 13, sin riesgo de detonación. El aumento de la relación de compresión aumenta la eficiencia térmica. Todas estas actividades contribuyen a la mejora eficiencia de combustible y el respeto al medio ambiente del motor. La recompensa es una reducción en la potencia del motor. Entonces, el motor 1NZ-FE tiene una potencia de 109 hp y el motor 1NZ-FXE tiene 77 hp.

Motor/Generadores Toyota Prius

Toyota Prius Tiene dos motores/generadores eléctricos. Son muy similares en diseño, pero difieren en tamaño. Ambos son motores síncronos trifásicos con magnetos permanentes. El nombre es más complejo que el diseño en sí. El rotor (la parte que gira) es un imán grande y potente y no tiene conexiones eléctricas. El estator (la parte fija unida a la carrocería del automóvil) contiene tres juegos de devanados. Cuando la corriente fluye en cierta dirección a través de un conjunto de devanados, el rotor (imán) interactúa con el campo magnético del devanado y se coloca en una determinada posición. Al pasar corriente en serie a través de cada conjunto de devanados, primero en una dirección y luego en la otra, el rotor se puede mover de una posición a la siguiente y así hacerlo girar. Por supuesto, esta es una explicación simplificada, pero muestra la esencia. de este tipo motor. Si el rotor gira por una fuerza externa, electricidad fluye en cada conjunto de devanados a su vez y puede usarse para cargar una batería o alimentar otro motor. Por lo tanto, un dispositivo puede ser un motor o un generador dependiendo de si pasa corriente a través de los devanados para atraer los imanes del rotor, o si se libera corriente cuando alguna fuerza externa hace girar el rotor. Esto está aún más simplificado, pero servirá para la profundidad de la explicación.

El motor/generador 1 (MG1) está conectado al engranaje solar del dispositivo de distribución de energía (PSD). Es el más pequeño de los dos y tiene poder maximo unos 18 kw. Normalmente arranca el motor de combustión interna y regula la velocidad del motor cambio en la cantidad de electricidad producida. El motor/generador 2 (MG2) está conectado a la corona del engranaje planetario (dispositivo de distribución de energía) y más a través de la caja de engranajes a las ruedas. Por lo tanto, conduce directamente el automóvil. Es el más grande de los dos generadores de motor y tiene una potencia máxima de 33kW (50kW para el Prius NHW-20). El MG2 a veces se denomina "motor de tracción" y su función habitual es impulsar el automóvil como motor o devolver la energía de frenado como generador. Ambos motores/generadores se enfrían con anticongelante.

Inversor Toyota Prius

Dado que los motores/generadores funcionan con corriente trifásica de CA y la batería, como todas las baterías, produce corriente continua, se necesita algún dispositivo para convertir una forma de corriente en otra. Cada MG tiene un "inversor" que realiza esta función. El inversor aprende la posición del rotor a partir de un sensor en el eje MG y controla la corriente en los devanados del motor para mantener el motor funcionando a la velocidad y el par requeridos. El inversor cambia la corriente en un devanado cuando el polo magnético del rotor pasa por ese devanado y pasa al siguiente. Además, el inversor aplica tensión de batería a los devanados y luego la vuelve a desconectar muy rápidamente (a alta frecuencia) para modificar el valor medio de la corriente y, por tanto, el par. Al explotar la "autoinducción" de los devanados del motor (una propiedad de las bobinas eléctricas que resisten el cambio de corriente), el inversor puede impulsar más corriente a través del devanado que la que suministra la batería. Solo funciona cuando el voltaje en los devanados es menor que el voltaje de la batería, por lo que se ahorra energía. Sin embargo, dado que la cantidad de corriente a través del devanado determina el par, esta corriente hace posible lograr un par muy alto a bajas velocidades. Hasta aproximadamente 11 km/h, el MG2 es capaz de generar 350 Nm (400 Nm para el Prius NHW-20) de par en la caja de cambios. Es por eso que el automóvil puede comenzar a moverse con una aceleración aceptable sin el uso de una caja de cambios, que generalmente aumenta el par del motor de combustión interna. En caso de cortocircuito o sobrecalentamiento, el inverter desconecta la parte de alta tensión de la máquina. En la misma unidad con el inversor, también hay un convertidor, que está diseñado para convertir de forma inversa el voltaje de CA a CC -13,8 voltios. Para desviarnos un poco de la teoría, un poco de práctica: el inversor, como los motogeneradores, se enfría mediante un sistema de refrigeración independiente. Este sistema de refrigeración es alimentado por una bomba eléctrica. Si en el cuerpo 10 esta bomba se enciende cuando la temperatura en el circuito de enfriamiento híbrido alcanza aproximadamente 48 ° C, entonces en los cuerpos 11 y 20 se usa un algoritmo diferente para el funcionamiento de esta bomba: estar "por la borda" al menos -40 grados, la bomba aún comenzará su trabajo ya al encender el encendido. En consecuencia, el recurso de estas bombas es muy, muy limitado. Qué sucede cuando una bomba se atasca o se quema: de acuerdo con las leyes de la física, el anticongelante calentado por MG (especialmente MG2) se eleva hacia el inversor. Y en el inversor, debe enfriar los transistores de potencia, que se calientan significativamente bajo carga. El resultado es su fracaso, es decir, el error más común en el cuerpo 11: P3125 - mal funcionamiento del inversor debido a una bomba quemada. Si en este caso los transistores de potencia resisten tal prueba, entonces el devanado MG2 se quema. Este es otro error común en el cuerpo 11: P3109. En el cuerpo 20, los ingenieros japoneses han mejorado la bomba: ahora el rotor (impulsor) no gira en un plano horizontal, donde toda la carga va a uno cojinete de empuje, y en uno vertical, donde la carga se distribuye uniformemente sobre 2 rodamientos. Desafortunadamente, esto agregó poca confiabilidad. Sólo en abril-mayo de 2009, en nuestro taller se cambiaron 6 bombas sobre 20 carrocerías. Consejos prácticos para los propietarios de Prius 11 y 20: acostúmbrate a abrir el capó durante 15-20 segundos al menos una vez cada 2 o 3 días con el contacto puesto o el coche en marcha. Inmediatamente verá el movimiento del anticongelante en Tanque de expansión sistema híbrido. Después de eso, puede conducir con seguridad. ¡Si no hay movimiento anticongelante allí, no puede conducir un automóvil!

Batería de alto voltaje Toyota Prius

batería de alto voltaje(abreviado VVB Toyota Prius) Prius en 10 cuerpos consta de 240 celdas con un voltaje nominal de 1,2 V, muy similar a una batería de linterna de tamaño D, combinadas en 6 piezas, en los llamados "bambúes" (hay un ligero parecido en apariencia). Los "bambúes" se instalan en 20 piezas en 2 edificios. La tensión nominal total del VVB es de 288 V. La tensión de funcionamiento fluctúa en el modo movimiento inactivo de 320 a 340 V. Cuando el voltaje cae a 288 V en el VVB, el arranque del motor de combustión interna se vuelve imposible. En este caso, el símbolo de la batería con el icono "288" adentro se iluminará en la pantalla de visualización. Para arrancar el motor de combustión interna, los japoneses en el cuerpo 10 usaron un regular Cargador, al que se accede desde el maletero. Preguntas frecuentes, ¿cómo usarlo? Respondo: en primer lugar, repito que solo se puede usar cuando el ícono "288" está en la pantalla. De lo contrario, cuando presione el botón "INICIO", simplemente escuchará un chirrido desagradable y se encenderá la luz roja de "error". En segundo lugar: debe conectar un "donante" a los terminales de una batería pequeña, es decir ya sea un cargador o una batería potente bien cargada (¡pero de ninguna manera un dispositivo de arranque!). Después de eso, con el encendido en OFF, presione el botón "START" durante al menos 3 segundos. Cuando la luz verde se enciende, el VVB comenzará a cargarse. Terminará automáticamente después de 1-5 minutos. Esta carga es suficiente para 2-3 arranques del motor de combustión interna, después de lo cual se cargará el VVB desde el convertidor. Si 2-3 lanzamientos no condujeron a lanzamiento del motor de combustión interna(y al mismo tiempo, "LISTO" ("Listo") en la pantalla no debe parpadear, sino permanecer encendido), entonces es necesario detener los arranques inútiles y buscar la causa del mal funcionamiento. En el cuerpo 11, el VVB consta de 228 elementos de 1,2 V cada uno, combinados en 38 conjuntos de 6 elementos, con una tensión nominal total de 273,6 V.

Toda la batería está instalada detrás del asiento trasero. Al mismo tiempo, los elementos ya no son "bambúes" naranjas, sino módulos planos en cajas de plástico gris. Corriente máxima baterías: 80 A durante la descarga y 50 A durante la carga. La capacidad nominal de la batería es de 6,5 Ah, sin embargo, la electrónica del automóvil permite utilizar solo el 40% de esta capacidad para prolongar la vida útil de la batería. El estado de carga solo puede cambiar entre el 35 % y el 90 % de la carga nominal completa. Al multiplicar el voltaje de la batería por su capacidad, obtenemos la reserva de energía nominal: 6,4 MJ (megajulios) y la reserva utilizable: 2,56 MJ. Esta energía es suficiente para acelerar el automóvil, el conductor y el pasajero a 108 km/h (sin la ayuda del motor de combustión interna) cuatro veces. Para producir esta cantidad de energía, un motor de combustión interna requeriría aproximadamente 230 mililitros de gasolina. (Estas cifras solo se brindan para darle una idea de la cantidad de energía almacenada en la batería). El vehículo no se puede conducir sin combustible, incluso cuando se inicia con una carga nominal completa del 90 % en un descenso largo. La mayoría de las veces tiene alrededor de 1 MJ de energía de batería utilizable. Una gran cantidad de VVB se repara exactamente después de que el propietario se queda sin gasolina (al mismo tiempo, el ícono " comprobar el motor"("Comprobar el motor") y un triángulo con signo de exclamación), pero el dueño está tratando de "llegar" a la gasolinera. Después de que el voltaje cae en los elementos por debajo de 3 V, "mueren". En el cuerpo 20, los ingenieros japoneses tomaron el camino contrario para aumentar la potencia: redujeron la cantidad de elementos a 168, es decir, quedan 28 modulos. Pero para el uso del inversor, el voltaje de la batería se eleva a 500 V por dispositivo especial-refuerzo. Un aumento en el voltaje nominal de MG2 en el cuerpo NHW-20 permitió aumentar su potencia a 50 kW sin cambiar las dimensiones.

El Prius también tiene una batería auxiliar. Esta es una capacidad de 12 voltios, 28 amperios-hora. Batería de ácido sólido, que se encuentra en el lado izquierdo del maletero (en el cuerpo 20 - a la derecha). Su propósito es energizar la electrónica y los accesorios cuando el sistema híbrido está apagado y el relé de la batería principal. Alto voltaje apagado. Cuando el sistema híbrido está funcionando, la fuente de 12 V es un convertidor CC/CC del sistema de alto voltaje a CC de 12 V. También recarga la batería auxiliar cuando es necesario. Las unidades de control principales se comunican a través del bus CAN interno. Los sistemas restantes se comunican a través de la red de área de electrónica corporal. El VVB también tiene su propia unidad de control, que monitorea la temperatura de los elementos, el voltaje en ellos, la resistencia interna y también controla el ventilador integrado en el VVB. En un cuerpo de 10 hay 8 sensores de temperatura, que son termistores, en los "bambúes" mismos, y 1 - un sensor de control de temperatura del aire VVB común. El 11 cuerpo -4 +1, y el 20 -3 +1.

Unidad de distribución de energía Toyota Prius

El par y la energía del motor de combustión interna y los motores/generadores se combinan y distribuyen mediante un conjunto de engranajes planetarios, llamado por Toyota "dispositivo de división de potencia" (PSD, Power Split Device). Y aunque no es difícil de fabricar, este dispositivo es bastante difícil de entender y aún más difícil de considerar en su contexto completo todos los modos de funcionamiento de la unidad. Por lo tanto, dedicaremos varios otros temas a la discusión del dispositivo de distribución de energía. En resumen, esto permite que el Prius funcione en modo híbrido en serie y en paralelo al mismo tiempo y obtenga algunos de los beneficios de cada modo. El ICE puede girar las ruedas directamente (mecánicamente) a través del PSD. Al mismo tiempo, se puede tomar una cantidad variable de energía del motor de combustión interna y convertirla en electricidad. Puede cargar una batería o pasarse a uno de los motores/generadores para ayudar a girar las ruedas. La flexibilidad de esta distribución mecánica/eléctrica de la potencia permite que el Prius mejore la eficiencia del combustible y gestione las emisiones durante la conducción, lo que no es posible con una conexión mecánica rígida entre el motor de combustión y las ruedas, como en un híbrido paralelo, pero sin la pérdida de energía eléctrica, como en un híbrido en serie. A menudo se dice que el Prius tiene una CVT (Transmisión Variable Continua) - transmisión continuamente variable o "constantemente variable", esta es la unidad de distribución de energía PSD. Sin embargo, una transmisión variable continua convencional funciona exactamente como una transmisión normal excepto que relación de transmisión puede cambiar continuamente (suavemente) y no en un pequeño rango de pasos (primera marcha, segunda marcha, etc.). Un poco más adelante, veremos en qué se diferencia la PSD de una transmisión variable continua convencional, es decir, variador

Por lo general, la pregunta más frecuente en la "caja" coche prius: qué tipo de aceite se vierte allí, cuánto volumen y con qué frecuencia cambiarlo. Muy a menudo, existe una idea errónea entre los trabajadores del servicio de automóviles: dado que no hay una varilla medidora en la corteza, significa que no es necesario cambiar el aceite allí en absoluto. Este concepto erróneo ha llevado a la muerte de más de una caja.

10 cuerpo: fluido de trabajo T-4 - 3,8 litros.

11 cuerpo: fluido de trabajo T-4 - 4,6 litros.

Cuerpo 20: fluido de trabajo ATF WS - 3,8 litros. Período de reemplazo: después de 40 mil km. Según los términos japoneses, el aceite cambia cada 80 mil km, pero para condiciones de funcionamiento especialmente difíciles (y los japoneses atribuyen el funcionamiento de los automóviles en Rusia solo a estos condiciones difíciles- y estamos de acuerdo con ellos) el aceite debe cambiarse 2 veces más a menudo.

Te contaré las principales diferencias en el mantenimiento de las cajas, es decir. sobre el cambio de aceite. Si en el cuerpo 20, para cambiar el aceite, solo necesita desenroscar tapón de drenaje y, habiendo drenado el viejo, vierta aceite nuevo, luego en los cuerpos 10 y 11 no es tan simple. El diseño del cárter de aceite en estas máquinas está hecho de tal manera que si simplemente desenrosca el tapón de drenaje, solo se drenará una parte del aceite, y no la más sucia. Y 300-400 gramos de lo mas aceite sucio con otros residuos (pedazos de sellador, productos de desgaste) permanecen en la bandeja. Por lo tanto, para cambiar el aceite, es necesario quitar la bandeja de la caja y, después de haber vaciado la suciedad y limpiado, colocarla en su lugar. Al retirar el palé, obtenemos otra ventaja adicional: podemos diagnosticar el estado de la caja por los productos de desgaste en el palé. Lo peor para el dueño es cuando ve chips amarillos (bronce) en el fondo de la sartén. Esta caja no durará mucho. La junta de la sartén es de corcho, y si los agujeros no han adquirido una forma ovalada, ¡puede reutilizarse sin ningún sellador! Lo principal al instalar el palé es no apretar demasiado los pernos para no cortar la junta con el palé. Qué más interesante se usa en la transmisión: Uso transmisión por cadena De manera bastante inusual, todos los automóviles convencionales tienen engranajes de reducción de engranajes entre el motor y los ejes. Su propósito es permitir que el motor gire más rápido que las ruedas y también aumentar el par generado por el motor a más par en las ruedas. Las relaciones con las que se reduce la velocidad de rotación y aumenta el par son necesariamente las mismas (desprecie la fricción) debido a la ley de conservación de la energía. La relación se denomina "relación de transmisión total". La relación de transmisión total del Prius en el cuerpo 11 es 3.905. Resulta así:

La rueda dentada de 39 dientes en el eje de salida del PSD impulsa la rueda dentada de 36 dientes en el primer eje intermedio a través de una cadena silenciosa (la llamada cadena Morse).

El engranaje de 30 dientes en la primera contraflecha está conectado e impulsa el engranaje de 44 dientes en la segunda contraflecha.

El engranaje de 26 dientes en la segunda contraflecha está conectado e impulsa el engranaje de 75 dientes en la entrada del diferencial.

El valor de la salida del diferencial a las dos ruedas es el mismo que el de la entrada del diferencial (son, de hecho, idénticos, excepto cuando hay curvas).

Si realizamos una operación aritmética simple: (36/39) * (44/30) * (75/26), obtenemos (a cuatro dígitos significativos) una relación de transmisión total de 3,905.

¿Por qué se utiliza una transmisión por cadena? Porque evita la fuerza axial (fuerza a lo largo del eje del eje) que se produciría con los engranajes helicoidales convencionales utilizados en las transmisiones de automóviles. Esto también podría evitarse con engranajes rectos, pero producen ruido. La fuerza axial no es un problema en ejes intermedios y puede ser equilibrado por cónica rodamientos de rodillos. Sin embargo, esto no es tan fácil con el eje de salida PSD. No hay nada muy inusual en el diferencial, los ejes y las ruedas de un Prius. Al igual que en un automóvil convencional, el diferencial permite cambios internos y ruedas exteriores rotar con diferentes velocidades cuando el coche gira. Los ejes transmiten torque desde el diferencial al cubo de la rueda e incluyen una articulación para permitir que las ruedas se muevan hacia arriba y hacia abajo siguiendo la suspensión. Las ruedas son de aleación ligera de aluminio y están equipadas con neumáticos de alta presión con baja resistencia a la rodadura. Los neumáticos tienen un radio de rodadura de aproximadamente 11,1 pulgadas, lo que significa que el coche se mueve 1,77 metros por cada revolución de la rueda. Solo el tamaño de los neumáticos de serie en las carrocerías 10 y 11 es inusual: 165/65-15. Este es un tamaño de neumático bastante raro en Rusia. Muchos vendedores, incluso en tiendas especializadas, convencen seriamente de que tal caucho no existe en la naturaleza. Mis recomendaciones: para condiciones rusas la mayoría tamaño adecuado es 185/60-15. En el Prius 20 se ha aumentado el tamaño de la goma, lo que tiene un efecto beneficioso sobre su durabilidad. Ahora más interesante: ¿qué le falta al Prius, qué le falta a cualquier otro auto?

No hay transmisión escalonada, ni manual ni automática; el Prius no utiliza transmisiones escalonadas;

No hay embrague ni transformador: las ruedas siempre están cableadas al ICE y los motores/generadores;

No hay motor de arranque: el MG1 arranca el motor de combustión interna a través de engranajes en el dispositivo de distribución de energía;

no hay generador corriente alterna-La electricidad es producida por motores/generadores según sea necesario.

Por lo tanto, la complejidad estructural del propulsor híbrido del Prius en realidad no es mucho mayor que la de un automóvil convencional. Además, las piezas nuevas y desconocidas, como motores/generadores y PSD, son más alta fiabilidad y una vida más larga que algunas de las partes que se han eliminado del diseño.

Operación del vehículo en varias condiciones movimientos

Arranque del motor Toyota Prius

Para arrancar el motor, MG1 (conectado al engranaje solar) gira hacia adelante utilizando la energía de la batería de alto voltaje. Si el vehículo está parado, la corona planetaria también permanecerá estacionaria. Por lo tanto, la rotación del engranaje solar obliga al portasatélites a girar. Está conectado al motor de combustión interna (ICE) y lo hace girar a 1/3,6 de la velocidad de rotación de MG1. A diferencia de un automóvil convencional, que suministra combustible y encendido al motor de combustión interna tan pronto como el motor de arranque comienza a girarlo, el Prius espera hasta que MG1 haya acelerado el motor de combustión interna a aproximadamente 1000 rpm. Esto sucede en menos de un segundo. MG1 es significativamente más potente que motor convencional inicio. Para hacer girar el motor de combustión interna a esta velocidad, él mismo debe girar a una velocidad de 3600 rpm. Arrancar un ICE a 1000 rpm casi no genera estrés porque esa es la velocidad a la que un ICE estaría feliz de funcionar con su propia potencia. Además, el Prius comienza disparando solo un par de cilindros. El resultado es un arranque muy suave, libre de ruidos y sacudidas, que elimina el desgaste asociado con los arranques de motores de automóviles convencionales. Al mismo tiempo, llamaré la atención de inmediato sobre un error común de los reparadores y propietarios: a menudo me llaman y me preguntan qué impide que el motor de combustión interna siga funcionando, por qué arranca durante 40 segundos y se detiene. De hecho, mientras parpadea el cuadro LISTO, ¡ICE NO FUNCIONA! ¡Le resulta MG1! Aunque visualmente, una sensación completa de arrancar el motor de combustión interna, es decir. ICE es ruidoso, por el escape la pipa va fumar..

Una vez que el ICE ha comenzado a funcionar con su propia energía, la computadora controla la apertura del acelerador para obtener la velocidad de ralentí correcta durante el calentamiento. La electricidad ya no alimenta al MG1 y, de hecho, si la batería está baja, el MG1 puede generar electricidad y cargar la batería. La computadora simplemente configura el MG1 como un generador en lugar de un motor, abre el acelerador del motor un poco más (hasta aproximadamente 1200 rpm) y obtiene electricidad.

Arranque en frío Toyota Prius

Cuando enciende un Prius con el motor frío, su principal prioridad es calentar el motor y conversor catalítico para que funcione el sistema de control de emisiones. El motor funcionará durante varios minutos hasta que esto suceda (el tiempo depende de la temperatura real del motor y del convertidor catalítico). En este momento, se toman medidas especiales para controlar el escape durante el calentamiento, incluido mantener los hidrocarburos de escape en el absorbedor, que se limpiará más tarde y hacer funcionar el motor en un modo especial.

Arranque en caliente Toyota Prius s

Cuando arrancas el Prius con motor caliente, se ejecutará durante un breve período de tiempo y luego se detendrá. El ralentí estará dentro de las 1000 rpm.

Desafortunadamente, no es posible evitar que el motor de combustión interna arranque cuando enciende el automóvil, incluso si lo único que desea hacer es trasladarse a un ascensor cercano. Esto solo se aplica a los cuerpos 10 y 11. En el cuerpo 20, se aplica un algoritmo de inicio diferente: presione el freno y presione el botón "INICIO". Si hay suficiente energía en el VVB y no enciende el calentador para calentar el interior o el vidrio, el motor de combustión interna no arrancará. La inscripción "LISTO" (Totob ") simplemente se iluminará, es decir, el automóvil está COMPLETAMENTE listo para moverse. Basta con cambiar el joystick (y la elección de los modos en el cuerpo 20 se realiza con el joystick) a la posición D o R y suelta el freno, ¡vas!

El Prius siempre está en marcha directa. Esto significa que el motor por sí solo no puede proporcionar todo el par para conducir el automóvil vigorosamente. El par para la aceleración inicial lo añade el motor MG2 que acciona directamente la corona planetaria conectada a la entrada de la caja de cambios, cuya salida está conectada a las ruedas. Los motores eléctricos desarrollan el mejor par a bajas revoluciones, por lo que son ideales para arrancar un automóvil.

Imaginemos que el ICE está funcionando y el automóvil está parado, lo que significa que el motor MG1 gira hacia adelante. La electrónica de control comienza a tomar energía del generador MG1 y la transfiere al motor MG2. Ahora, cuando tomas energía de un generador, esa energía tiene que venir de alguna parte. Hay alguna fuerza que frena la rotación del eje y algo que hace girar el eje debe resistir esta fuerza para mantener la velocidad. Al resistir esta "carga del generador", la computadora acelera el motor de combustión interna para agregar más potencia. Entonces, el ICE está girando el portasatélites con más fuerza, y MG1 está tratando de ralentizar la rotación del engranaje solar. El resultado es una fuerza sobre la corona dentada que hace que gire y comience a mover el automóvil.

Recordemos que en un engranaje planetario, el par motor del motor de combustión interna se reparte del 72% al 28% entre la corona y el sol. Hasta que presionamos el pedal del acelerador, el ICE estaba en ralentí y no producía par de salida. Ahora, sin embargo, se han sumado las revoluciones y el 28% del par está girando MG1 como un generador. El otro 72 % del par se transfiere mecánicamente a la corona y, por tanto, a las ruedas. Si bien la mayor parte del par proviene del motor MG2, el ICE transfiere el par a las ruedas de esta manera.

Ahora tenemos que descubrir cómo el 28 % del par ICE que se envía al generador MG1 puede impulsar el arranque del automóvil, con la ayuda del motor MG2. Para ello, debemos distinguir claramente entre par y energía. El par es una fuerza giratoria y, al igual que una fuerza en línea recta, no se requiere energía para mantener la fuerza. Suponga que está tirando de un balde de agua con un cabrestante. Ella toma energía. Si el cabrestante es accionado por un motor eléctrico, deberá suministrarle electricidad. Pero, cuando hayas subido el balde hasta arriba, puedes engancharlo con algún tipo de gancho o varilla o alguna otra cosa para mantenerlo arriba. La fuerza (peso de la cuchara) que se aplica al cable y el par transmitido por el cable al tambor del cabrestante no han desaparecido. Pero debido a que la fuerza no se mueve, no hay transferencia de energía y la situación es estable sin energía. Asimismo, cuando el vehículo está parado, aunque el 72% del par del ICE se envía a las ruedas, no hay flujo de energía en esa dirección ya que la corona no gira. El engranaje solar, sin embargo, gira rápidamente y, aunque recibe solo el 28% del par, esto permite generar mucha electricidad. Esta línea de razonamiento muestra que la tarea de MG2 es aplicar par a la entrada de una caja de cambios mecánica que no requiere mucha potencia. Debe pasar mucha corriente a través de los devanados del motor, superando resistencia eléctrica y esta energía se pierde en forma de calor. Pero cuando el automóvil se mueve lentamente, esta energía proviene de MG1. A medida que el vehículo comienza a moverse y aumenta la velocidad, MG1 gira más lentamente y produce menos potencia. Sin embargo, la computadora puede aumentar un poco la velocidad del motor de combustión interna. Ahora, más torque proviene del ICE y dado que más torque también debe pasar por el engranaje solar, MG1 puede mantener alta la generación de energía. La reducción de la velocidad de rotación se compensa con un aumento del par.

Hemos evitado mencionar la batería hasta este punto para dejar claro que no es necesaria para poner en marcha el coche. Sin embargo, la mayoría de los arranques son el resultado de que la computadora transfiera energía de la batería directamente al motor MG2.

Hay límites de velocidad ICE cuando el automóvil se mueve lentamente. Se deben a la necesidad de evitar daños en MG1, que tendrá que girar muy rápido. Esto limita la cantidad de energía producida por el motor de combustión interna. Además, sería desagradable para el conductor escuchar que el ICE está acelerando demasiado para un arranque suave. Cuanto más presiones el acelerador, más se acelerará el ICE, pero también más energía saldrá de la batería. Si pisas el pedal a fondo, aproximadamente el 40% de la energía proviene de la batería y el 60% del motor de combustión interna a una velocidad de unos 40 km/h. A medida que el automóvil acelera y el ICE acelera al mismo tiempo, entrega la mayor parte de la potencia, alcanzando aproximadamente el 75 % a 96 km/h si todavía pisa el pedal a fondo. Como recordamos, la energía del motor de combustión interna incluye lo que es tomado por el generador MG1 y transferido en forma de electricidad al motor MG2. A 96 km/h, el MG2 proporciona más par y, por lo tanto, más potencia a las ruedas que la que proporciona el engranaje planetario del motor de combustión interna. Pero la mayor parte de la electricidad que usa proviene de MG1 y, por lo tanto, indirectamente del ICE, no de la batería.

Acelerar y conducir cuesta arriba Toyota Prius

Cuando se necesita más potencia, el ICE y el MG2 trabajan juntos para generar torque para conducir el automóvil de la misma manera que se describió anteriormente para arrancar. A medida que aumenta la velocidad del vehículo, la cantidad de torque que el MG2 puede entregar disminuye a medida que comienza a operar en su límite de potencia de 33kW. Cuanto más rápido gira, menos torque puede generar a esa potencia. Afortunadamente, esto es consistente con las expectativas del conductor. Cuando un automóvil convencional acelera, la caja de cambios escalonada cambia a una más engranaje alto y el par en el eje se reduce para que el motor pueda reducir su velocidad a un valor seguro. Aunque se hace usando mecanismos completamente diferentes, el Prius da la misma sensación general que cuando se acelera en un automóvil convencional. La principal diferencia es la ausencia total de "sacudidas" al cambiar de marcha, porque simplemente no hay caja de cambios.

Entonces, el motor de combustión interna hace girar el portador de los satélites del mecanismo planetario.

El 72 % de su par se envía mecánicamente a través de la corona dentada a las ruedas.

El 28 % de su par se envía al generador MG1 a través del engranaje solar, donde se convierte en electricidad. Esta energía eléctrica alimenta el motor MG2, que agrega un par extra a la corona. Cuanto más presione el acelerador, más torque produce el motor de combustión interna. Aumenta tanto el par mecánico a través de la corona como la cantidad de electricidad producida por el generador MG1 para el motor MG2 utilizado para agregar aún más par. Dependiendo de varios factores, como el estado de carga de la batería, el grado de la carretera y, especialmente, qué tan fuerte pedalea, la computadora puede enviar energía adicional de la batería al MG2 para aumentar su contribución. Así se consigue la aceleración, suficiente para circular por la carretera de tal coche grande con un motor de combustión interna con una capacidad de solo 78 litros. Con

Por otro lado, si la potencia requerida no es tan alta, iu parte de la electricidad producida por MG1 puede usarse para cargar la batería incluso cuando se acelera. Es importante recordar que el ICE hace girar las ruedas mecánicamente y hace girar el generador MG1, lo que hace que produzca electricidad. Lo que sucede con esta electricidad y si se agrega más electricidad a la batería depende de un complejo de razones que no todos podemos explicar. Esto es manejado por el controlador del sistema híbrido del vehículo.

Una vez que ha alcanzado una velocidad constante en una carretera plana, la potencia que debe suministrar el motor se utiliza para superar la resistencia aerodinámica y la fricción de rodadura. Esto es mucho menos que la potencia necesaria para conducir cuesta arriba o acelerar un automóvil. Para operar de manera eficiente a baja potencia (y también para no generar mucho ruido), el motor de combustión interna funciona a bajas velocidades. La siguiente tabla muestra cuánta potencia se necesita para mover el automóvil a diferentes velocidades en una carretera nivelada y las rpm aproximadas.

Tenga en cuenta que la alta velocidad del vehículo y las bajas RPM de ICE colocan el dispositivo de distribución de energía en una posición interesante: MG1 ahora debería estar girando hacia atrás, como puede ver en la tabla. Girando hacia atrás, hace que los satélites giren hacia adelante. La rotación de los planetas se suma a la rotación del portador (del motor de combustión interna) y hace que la corona gire mucho más rápido. Una vez más, la diferencia es que en el caso anterior, estábamos felices de obtener más potencia con la ayuda de altas velocidades del motor, incluso moviéndose a una velocidad más lenta. En el nuevo caso, queremos que el ICE se mantenga en RPM bajas incluso si hemos acelerado a una velocidad decente para establecer un consumo de energía más bajo con una alta eficiencia. Sabemos por la sección sobre dispositivos de distribución de energía que MG1 debe invertir el par en el engranaje solar. Este es, por así decirlo, el punto de apoyo de la palanca, con la ayuda de la cual el motor de combustión interna hace girar la corona (y por lo tanto las ruedas). Sin la resistencia del MG1, el ICE simplemente haría girar el MG1 en lugar de impulsar el automóvil. Cuando MG1 giró hacia adelante, fue fácil ver que este par inverso podría ser generado por la carga del generador. Por lo tanto, la electrónica del inversor tuvo que tomar energía de MG1 y luego apareció el par inverso. Pero ahora MG1 está girando hacia atrás, entonces, ¿cómo hacemos para que genere este par inverso? Bien, ¿cómo haríamos que MG1 girara hacia adelante y produjera un par directo? ¡Si tan solo funcionara como un motor! Lo contrario es cierto: si MG1 está girando hacia atrás y queremos obtener par en la misma dirección, MG1 debe ser el motor y girar usando la electricidad suministrada por el inversor. Está empezando a parecer exótico. ICE empuja, MG1 empuja, MG2, ¿qué, empuja también? No hay ninguna razón mecánica por la que esto no pueda suceder. Puede parecer atractivo a primera vista. Los dos motores y el motor de combustión interna contribuyen a la creación del movimiento al mismo tiempo. Pero, debemos recordar que nos metimos en esta situación al reducir la velocidad del motor de combustión interna por eficiencia. No sería una forma eficiente de llevar más potencia a las ruedas; para hacer esto, debemos aumentar las RPM de ICE y volver a la situación anterior donde MG1 está girando hacia adelante en modo generador. Hay un problema más: tenemos que averiguar de dónde vamos a obtener energía para hacer girar MG1 en modo motor. ¿De una batería? Podemos hacer esto por un tiempo, pero pronto nos veremos obligados a salir de este modo, quedando sin batería para acelerar o subir la montaña. No, debemos recibir esta energía continuamente, sin permitir que la batería se agote. Por lo tanto, llegamos a la conclusión de que la energía debería provenir de MG2, que debería funcionar como un generador. ¿El generador MG2 produce energía para el motor MG1? Dado que tanto el ICE como el MG1 aportan potencia que se combina mediante un engranaje planetario, se ha propuesto el nombre "modo de combinación de potencia". Sin embargo, la idea de que MG2 produjera energía para el motor MG1 estaba tan en desacuerdo con las ideas de la gente sobre cómo funcionaría el sistema que se acuñó un nombre que se ha vuelto generalmente aceptado: "Modo herético". Repasémoslo de nuevo y cambiemos nuestro punto de vista. El motor de combustión interna hace girar el portasatélites a baja velocidad. MG1 gira el engranaje solar hacia atrás. Esto hace que los planetas giren hacia adelante y agrega más rotación a la corona. La corona dentada aún recibe solo el 72% del par ICE, pero la velocidad a la que gira el anillo aumenta al mover el motor MG1 hacia atrás. Girar la corona más rápido permite que el automóvil vaya más rápido a bajas velocidades del motor. MG2, increíblemente, resiste el movimiento del automóvil como un generador y produce electricidad que alimenta el motor de MG1. El automóvil es impulsado hacia adelante por el par mecánico restante del motor de combustión interna.

Puede determinar que se está moviendo en este modo si sabe determinar la velocidad del motor de oído. Está conduciendo a una velocidad decente y apenas puede escuchar el motor. Puede quedar completamente enmascarado por el ruido de la carretera. La pantalla Energy Monitor muestra el suministro de energía motor de combustión interna ruedas y un motor/generador que carga la batería. La imagen puede cambiar: los procesos de carga y descarga de la batería al motor se alternan para hacer girar las ruedas. Interpreto esta alternancia como un ajuste de la carga del generador MG2 para mantener constante la energía impulsora.

Debido a su eficiencia y confiabilidad, los autos híbridos de Toyota son de gran interés para el consumidor. Resulta que la marcha suave y la estabilidad en la carretera no son todas las ventajas de este automóvil japonés. Excelente rendimiento de conducción Las máquinas se combinan asombrosamente con consumo economico combustible. El automóvil híbrido Toyota Prius funciona con dos fuentes de energía: motor eléctrico y motor de combustión interna(HIELO).

Intentemos averiguar cómo, con un aumento de potencia, un automóvil puede consumir gasolina al nivel de un automóvil pequeño. El dispositivo del automóvil híbrido Toyota Prius consta de:

• motor de combustión interna (ICE);
• motor eléctrico;
• engranaje planetario (divisor de potencia);
• generador;
• inversor;
• batería.

El motor de combustión interna y el motor eléctrico pueden trabajar simultáneamente, alternativamente y complementarse si es necesario. En un dispositivo híbrido, el par de potencia se puede transferir a las ruedas desde el motor eléctrico y el motor de combustión interna directamente en varias proporciones.

Esto se realiza mediante una caja de cambios planetaria (divisor de potencia), que consta de un conjunto de engranajes. Cuatro de ellos están unidos a motor de gasolina, y el exterior - al motor eléctrico. Al generador se conecta otro satélite que, si es necesario, envía energía al motor eléctrico o carga la batería.

Una de las principales ventajas del Prius se puede considerar que, a diferencia de los vehículos eléctricos, la carga de un coche híbrido no requiere conexión a la red eléctrica. El procesador, que controla todas las acciones de la máquina, recarga la batería del motor de combustión interna si es necesario.

Principio de funcionamiento de un coche híbrido

La tarea principal de los ingenieros de Toyota era crear auto economico, que en la pista no sería inferior a los poderosos "caballos de hierro", pero al mismo tiempo tendría un bajo consumo de motor. Para ello se utilizó una combinación de un motor de combustión interna y un motor eléctrico. Para lograr la máxima eficiencia, en el Toyota Prius, ambas fuentes de energía pueden trabajar por separado, juntas y en paralelo.

Entonces, el principio de funcionamiento del híbrido Toyota Prius. Se arranca el motor y se acelera el vehículo mediante un motor eléctrico de tracción. Gira el satélite exterior de la caja de cambios planetaria y, por lo tanto, transmite el par a las ruedas. Pero no llegarás muy lejos con una batería. Por lo tanto, tan pronto como el automóvil aceleró, el motor de combustión interna se enciende.

El uso combinado de un motor eléctrico y un motor de combustión interna permite lograr la máxima eficiencia (coeficiente acción útil) de todo el sistema, porque. Cuando se presiona el freno, el motor de combustión interna se apaga y se produce el llamado frenado regenerativo (toda la energía de la resistencia se convierte en energía eléctrica), en el que el motor eléctrico, que funciona en modo generador, carga la batería.

Si el automóvil nuevamente necesita mayor potencia, por ejemplo, para adelantar, el motor eléctrico se enciende nuevamente, cuya energía es suficiente para un fuerte aumento de la velocidad. Los esquemas de funcionamiento de los coches híbridos fueron calculados para aumentar la eficiencia del coche y reducir la emisión de dióxido de carbono a la atmósfera. Con un aumento en el consumo de combustible (cuando presiona el pedal del acelerador), la computadora de control envía una señal al divisor de potencia y enciende la fuente eléctrica, lo que permite que el motor de combustión interna funcione en modo descargado.

Toyota tiene una confiabilidad y flexibilidad únicas, ya que el control de movimiento se lleva a cabo principalmente por cable, evitando el uso de componentes y ensamblajes complejos. Por cierto, en el Toyota Prius híbrido, el generador actúa como motor de arranque y ayuda a "girar" el motor de combustión interna a las 1000 rpm requeridas.

Modo de funcionamiento del motor

• Comienzo. Movimiento utilizando únicamente tracción eléctrica.
• Movimiento a velocidad constante. En este caso, el par se transmite al generador y las ruedas.
• El generador, si es necesario, recarga la batería y transfiere energía al motor eléctrico. En este caso, se produce la suma de los pares de ambas unidades de tracción.
• Modo forzado. El motor eléctrico, al recibir potencia adicional del generador, aumenta la potencia del motor de gasolina.
• Frenado. El híbrido frena principalmente con la ayuda de un motor eléctrico. Sin embargo, cuando se presiona con fuerza el pedal, las unidades hidráulicas se activan y el frenado se produce de la forma habitual.

Motor (hielo)

Tipo de motor híbrido Toyota: Hybrid Synergy Drive (impulsión sinérgica híbrida), que le permite combinar dos fuentes de energía: un motor de combustión interna y un motor eléctrico. Averigüemos qué motores de combustible están instalados en el Prius.

A mediados de la década de 1950, un ingeniero rafael molinero propuesto para mejorar la idea james atkinson . La esencia de la idea se expresó en el aumento de la eficiencia del motor de combustión interna mediante la reducción de la carrera de compresión. Es este principio, ahora conocido como el ciclo Miller/Atkinson, el que se utiliza en los motores híbridos de Toyota.

Entonces, Toyota Prius híbrido, cómo funciona el motor de este automóvil. A diferencia de otros modelos ICE, el proceso de compresión en el cilindro no comienza en el momento en que el pistón comienza a moverse hacia arriba, sino algo más tarde. Así que antes de cerrar válvulas de admisión parte de la mezcla de combustible y aire vuelve al colector de admisión, lo que le permite aumentar el tiempo en el que se utiliza la energía de presión de los gases en expansión. Todo esto conduce a un aumento significativo en la eficiencia del motor, un aumento en la eficiencia de la unidad y también aumenta el par.

Especificaciones del motor:

• Volumen - 1794 cm cúbicos.
• Potencia (hp / kW / rpm) - 97 / 73 / 5200.
• Par (Nm/rpm) - 142/4000.
• Suministro de combustible - inyector.
• Combustible - gasolina AI 95, AI - 92.

El consumo del híbrido Toyota Prius por cada 100 km en el ciclo urbano es de 3,9 litros, en la carretera: 3,7 litros.

Motor eléctrico del coche de Toyota

El diseño del accionamiento sinérgico híbrido prevé el uso de un motor de tracción. Energía Motor eléctrico Toyota Prius - 56 kW, 162 Nm. Esta unidad asegura el movimiento del coche desde el arranque a una velocidad fija, se enciende cuando el coche está adelantando y participa en la frenada. Todo el sistema Toyota Prius está pensado hasta el más mínimo detalle. El coche híbrido se carga mientras se conduce, desde el motor de combustión interna a través del generador de control.

batería acumuladora

El híbrido está equipado con dos baterías (principal de alto voltaje y auxiliar), ambas ubicadas en el maletero del coche. El dispositivo principal de la batería del automóvil está hecho de aleación de níquel-hidruro metálico y tiene una capacidad de 6,5 Ah, voltaje de 201,6 V. Esta unidad tiene su propio sistema de enfriamiento. Dentro de la batería de alto voltaje hay un controlador que controla el proceso de carga de cada celda (bloque) de 168 celdas en total.

El procesador de control del vehículo controla el consumo y la recuperación de energía de la batería. La batería del Toyota Prius no requiere recarga desde red eléctrica, este proceso se lleva a cabo durante el movimiento y frenado (en su mayor parte) del vehículo.
Batería auxiliar: 12 V (35 Ah, 45 Ah, 51 Ah).

Conclusión

A pesar de lo suficiente Alto costo, los coches híbridos atraen cada vez más el interés de los compradores. Comparado con otros vehículos híbridos, el Toyota Prius en realidad consume significativamente menos combustible y tiene bajas emisiones de carbono.