A Toyota Prius modell hibridje három generációja alatt annyit fejlődött, hogy ma már számos népszerűbb sorozatgyártású Toyota modellben is megtalálható ez az erőforrás. Mi tehát a Toyota hibrid konstruktív know-how-ja?

Tervezés

A Toyota Prius hibrid erőmű sorozat-párhuzamos kivitelű (kombinált), melyben a forgatónyomaték a belső égésű motorból közvetlenül, illetve a vontatómotorból tetszőleges arányban továbbítható a kerekekre. Az ilyen séma szerinti munka végrehajtásához az erőmű tervezésébe bevezették az úgynevezett teljesítményelosztót. Ez egy bolygókerekes hajtómű négy műhold fokozattal. Ennek a mechanizmusnak a külső fogaskerekéhez egy vontatómotor csatlakozik. Közvetlenül a főhajtóműhöz is kapcsolódik, amely a nyomatékot a kereszttengely differenciálműhöz, majd a kerekekhez továbbítja. Ebben a kialakításban négy műhold csatlakozik a belső égésű motorhoz, i.e. tengelyeik a központi napkerék tengelye körül forognak. Ez utóbbi viszont a vezérlőmotor-generátorhoz csatlakozik. Ennek a kialakításnak a működésének megértéséhez külön figyelembe kell venni a működési módokat.

Általános működési elv

A gép kezdeti gyorsulását az MG2 vontatási villanymotor-generátor biztosítja. Forgatja a bolygókerekes hajtómű külső fogaskerekét, amelyen keresztül a nyomaték a kerekekre továbbítódik. Ha a vontató villanymotor teljesítménye elégtelenné válik, a benzinmotor veszi át az irányítást. Ugyanakkor a leggazdaságosabb üzemmódban működik. A műholdfogaskerekek forgatásával mind a külső, mind a belső, napelemes hajtómű meghajtásra kerül, amelyet az MG1 motorgenerátor vezérel. És az MG1 viselkedése határozza meg, hogy mekkora ICE erőt adnak át a kerekekre, más szóval ezt nevezik „áttételi arány alakításának”.

Ezenkívül az MG1 felelős az akkumulátor újratöltéséért bármilyen üzemmódban (még álló helyzetben is), valamint a motor beindításáért, ami rendkívül rugalmassá teszi a rendszert, függetlenül az üzemmódtól. Ennek köszönhetően a Toyota mérnökeinek sikerült olyan univerzális nyomatékelosztó rendszert szerezniük, amely a lehető legoptimálisabban osztja el a belső égésű motorban az üzemanyag elégetésével nyert energiát. Ez a rendszer egyedülálló mechanikai megbízhatósággal is rendelkezik, mivel a nyomatékot vezetékek szabályozzák, megkerülve a hagyományos komplex mechanikai és hidraulikus alkatrészeket.

Egy nagyon intelligens erőművel ökomobilt készítve a Toyota mérnökei komolyan vették a belső égésű motor választását. Az autó egészéhez hasonlóan a maximális üzemanyag-fogyasztásra tervezték. És mivel ez a jellemző közvetlenül függ a motor hatásfokától, pl. Az éghető tüzelőanyag hőfelhasználásának hatékonysága alapján az Atkinson-cikluson működő belső égésű motorok létrehozása mellett döntöttek. Ennél a motornál az Otto-cikluson működő motoroktól eltérően a kompresszió nem a felfelé irányuló löket elején, hanem valamivel később kezdődik, így az üzemanyag-levegő keverék egy része visszaszorul a szívócsőbe. Ennek köszönhetően növelhető a munkalöket, ami megnöveli a táguló gázok nyomásának energiájának felhasználási idejét, pl. növeli a motor hatékonyságát az üzemanyag-fogyasztás megfelelő csökkentésével. Az Atkinson-ciklus a hibrideknél relevánsabb, mivel a belső égésű motor ennél a kialakításnál szűkebb fordulatszám-tartományban működik.

A legújabb, 4. generációs Toyota Prius 1,8 literes benzinmotort használ, 98 LE. A Toyota Yaris Hybrid 1,5 literes, 75 lóerős literes 99 lóerős belső égésű motorral, a legújabb Toyota RAV4 Hybrid pedig 2,5 literes. belső égésű motor 155 LE-vel. E hibridek erőműveinek összteljesítménye rendre 122 LE, 100 LE, 136 LE, 197 LE.

Érdemes megjegyezni, hogy a Toyota mérnökei továbbra is javítják az Atkinson-cikluson működő belső égésű motor kialakítását. Jelenleg már 40%-ot is elérő termikus hatásfokkal (teljesítménytényezővel) rendelkező motorokat gyártanak. Korábban ez a szám ezeknél a motoroknál 38% volt, az Otto-cikluson működő belső égésű motoroknál pedig még kevesebb. A nagyobb hatásfok a tüzelőanyag elégetése során keletkező hő hatékonyabb felhasználását jelenti. Ennek megfelelően az új Toyota hibrid egységek teljesítménysűrűsége és hatékonysága még magasabb lett.

A Toyota hibrideknél egyébként nem szerepel a „motor alapjárat” fogalma. Ha a vezérlőegység elindította a motort, ez azt jelenti, hogy vagy az akkumulátor töltődik, vagy a belső égésű motor felmelegszik, vagy a belső felmelegszik, vagy az autó mozog.

Elektromos motorok

A Toyota hibrid hajtáslánca két elektromos motort használ, egy vezérlőmotor-generátort (MG1) és egy vontatómotor-generátort (MG2). Vonómotor teljesítménye:

Yaris Hybrid - 45 kW, 169 Nm;

Auris Hybrid - 60 kW, 207 Nm;

Prius - 56 kW, 163 Nm;

RAV4 Hybrid - 105 kW, 270 Nm; hátsó villanymotor - 50 kW, 139 Nm;

Egyébként ebben a kivitelben a vezérlőmotor-generátor önindító funkciót is ellát. Ez lehetővé tette a klasszikus indítómotor kizárását a belső égésű motor tervezéséből, amely az Atkinson-cikluson működő belső égésű motorok esetében alacsony fordulatszámon nem indítható (hagyományos Otto belső égésű motoroknál - 250 ford./perc) . Az egység elindításához legalább 1000-es sebességre kell „lecsavarni”, amit a vezérlő motor-generátor csinál.

/

Elektronika

A Toyota hibrid erőmű működésének biztosításáért számos más rendszer is felelős. Ez egy feszültségátalakító (inverter), 520V / 600V / 650V. Tartalmaz egy nyomásfokozót, egy 14 V-os DC-DC invertert (a fedélzeti hálózat táplálására, DC / DC) és egy folyadékhűtő rendszert. Ez utóbbira azért van szükség, hogy az elektronika számára a legkedvezőbb munkakörülményeket megteremtsék. Szobahőmérsékleten (kb. 20 Celsius fokon) működik a legnagyobb teljesítménnyel és a legkisebb veszteséggel. Mivel az inverter erős tranzisztoros fokozatokkal van felszerelve, ezek gyors hőelvezetést igényelnek. Ugyanez szükséges a sebességváltóban lévő villanymotorokhoz is. Ehhez az inverterhez és a sebességváltóhoz folyékony hűtőrendszert csatlakoztatnak, amelynek hőmérsékleti tartománya jóval alacsonyabb, mint egy belső égésű motor normál hőmérsékleti tartománya.

Miért érintettük ezt a kérdést portálunkon? És miért szeretnénk a hibrid motorok működéséről oktatni? Minden rendkívül egyszerű és világos. Az a helyzet, hogy életünk számos területét szó szerint áthatja mindenféle technológia kölcsönhatása, amelyek szimbiózisukban sokkal hatékonyabb módszereket, szerkentyűket és mechanizmusokat eredményeznek. És persze a motorokat sem merték félretenni négykerekű házi kedvenceink számára. És ebben a témában pontosan az ilyen egységekről, pozitív és negatív oldalaikról, működésükről fogunk beszélni. Addig is tegyünk egy kis kitérőt a történelembe. Megy!

Egy kis történelem

Hibrid "szívekkel" rendelkező autók - a találmány korántsem új, ahogyan első pillantásra tűnhet. A hibrid motor ötletének úttörője és megtestesítője egy jezsuita pap volt Verbiest Ferdinánd. 1665-ben elkezdett egyszerű négykerekű, gőzzel és lovakkal hajtott kocsik tervein dolgozni. De az első, hibrid motorral szerelt modellek már a 19. és 20. század fordulóján meglátták a fényt. Tíz éven át, 1887-től kezdődően a franciák Compagnie Parisienne des Voitures Electrics hibrid motorral szerelt autók sorozatát adta ki. 1900-ban pedig a General Electric cég egy hibrid autót hozott létre négyhengeres benzinmotorral. A chicagói Walker Vehicle Company 1940-ig gyártott hibrid teherautókat.

Természetesen akkoriban az ilyen autók gyártása kis tételekre és különféle prototípusok létrehozására korlátozódott. Korunkban azonban az olajforrások akut hiánya és az egyre növekvő gazdasági válság arra késztette az autóipari tervezőket és fejlesztőket, hogy visszatérjenek gyökereikhez, és újraindítsák a hibrid motoros autók gyártását.

Hogyan működik a hibrid motor – egyszerű szavakkal az új technológiákról

Nos, itt az ideje, hogy kitaláljuk, milyen egység a hibrid motor, és miért kezdtek el olyan buzgón ilyen szívű autókat gyártani? A hibrid motor két egymással összekapcsolt motor rendszere: benzines és elektromos. Két motor együtt és külön-külön is működhet, minden attól függ, hogy éppen melyik üzemmódot használják. Az "erő" újraelosztásának folyamatát egy nagy teljesítményű számítógép vezérli, amely időnként eldönti, hogy a motorok közül melyiknek kell működnie. Az elővárosi üzemmódban való mozgáshoz az üzemanyagmotor veszi át az összes munkát, mert az akkumulátor nem bírja sokáig az autópályán. A városban való mozgáshoz az elektromos motor be van kapcsolva.

Ha az autó nagy terhelésnek van kitéve, vagy gyakran és meglehetősen intenzíven kell gyorsulnia, akkor a két motor már együtt működik. Érdekes tény, hogy miközben az autó üzemanyag-motorral halad, az elektromos ilyenkor töltődik. Egy hibrid motorral szerelt autó 90%-kal kevesebb anyagot bocsát ki a légkörbe, mint a nálunk megszokott üzemanyagmotorok, és ez annak ellenére, hogy benzines aggregátot is tartalmaz. Emellett nullára csökkenthető a benzinfogyasztás a városban, ami természetesen nem mondható el a vidéki utazásokról.

Nézzük meg, hogyan húzódik el egy hibrid autó. A mozgás legelején és alacsony sebességnél csak az akkumulátor és a villanymotor működik. Az akkumulátorban tárolt energia táplálja az energiaközpontot, amely aztán szétosztja az elektromos motorokhoz, amelyek már hangtalanul és nagyon finoman indítják be az autót. Az elektromos motor maximális fordulatszámának elérése után a benzinegység is csatlakoztatva van. A hajtott kerekekre ható nyomaték már két motortól érkezik egyik napról a másikra. Az ilyen munkák során a belső égésű motor a megtermelt energia egy részét a generátornak adja, amely tovább táplálja a villanymotorokat, tehermentesíti az akkumulátort, míg a felesleges energia az akkumulátorba kerül, azt feltöltve, elveszve az induláskor. a mozgalom, a tartalék.

Ha az autó normál üzemmódban mozog, akkor csak az elsőkerék-hajtás kerül automatikusan használatba, más esetekben a nyomaték elosztása már két tengelyre történik. Gyorsulási módban a kerekekre ható nyomaték elsősorban a belső égésű motortól érkezik, ha pedig a dinamika növelésére van szükség, akkor a belső égésű motort már elektromotorok egészítik ki. De az érdekesebb pont még mindig a fékezés. Az autó elektronikus „agya” tartja kordában a be- és kikapcsolást, mikor érdemes a hidraulikát, illetve a regeneratív fékezést bekötni, de mégis a második előnyben van. Azaz amikor egy hibrid jármű vezetője lenyomja a fékpedált, a villanymotorok generátoros üzemmódba kapcsolnak, ezáltal fékezőnyomatékot hoznak létre a kerekeken, ami egyben elektromos áramot is termel, amely az áramelosztó központon keresztül táplálja az akkumulátort. Itt van elrejtve a hibrid motor "élvezetének" egész lényege.

A nálunk megszokott klasszikusoknál a fékezés során felszabaduló energia elpazarolódik, egyszerűen a féktárcsák és egyéb alkatrészek hőjeként elveszik a térben. A fékenergia felhasználása nagyon hatékony városi területeken, ahol gyakori a közlekedési lámpáknál történő gyakori fékezés. A VDIM rendszer, amely a jármű dinamikáját irányítja, kezeli az összes jármű aktív biztonsági rendszerének működését, egyetlen „szervezetté” egyesítve azokat.

Talán már ismertté vált az első sikeres, hibrid motorral felszerelt példány, amelyet tömegekhez adtak ki Prius cégtől Toyota. Ez a csodaautó városi üzemmódban alig több mint három liter benzint fogyaszt száz kilométerenként. A japán cég emellett tovább ment azzal, hogy kiadta luxushibrid crossoverét, a Lexus RX400h-t. De ennek az autónak az ára átlagosan 70 000 USD. Ne feledje, hogy az első generációs Toyota Prius a sebesség és a teljesítmény tekintetében alulmúlta az azonos osztályba tartozó belső égésű motorral szerelt autókat, ellentétben a Lexus RX400h-val, amely kezdetben jól versenyzett az osztályában.

A Toyota után a világ vezető autóipari konszernei sem hagyták figyelmen kívül a hibrid motorok használatát, hiszen ebben látták a megoldást a környezetszennyezés és az üzemanyag-takarékosság globális problémájára. Így következett a Volvo csoport hibrid teherautók és szállítójárművek létrehozásának bejelentése. Számításaik szerint ezeknek a termékeknek a megjelenése idővel akár 35%-kal is csökkenti az üzemanyag-fogyasztást.

Ám az autóipari aggodalmak legnagyobb vágya és számítása ellenére a hibrid motorral szerelt autókat még nem árulják a világon úgy, mint a forró süteményt. A hibrid autók népszerűsége csak Kanadában és az Egyesült Államokban kap nagy lendületet. Az amerikai lakosság körében megnőtt a hibridek iránti kereslet a korábban könyörtelenül tüzelt üzemanyag drágulása miatt. Hiszen az amerikai autóipar mindig is híres volt a hihetetlenül erős motorokkal és hatalmas gyúlékony folyadék-fogyasztású "iomautóiról". Az európai autórajongók általában semlegesen reagáltak a hibrid motorral szerelt autókra. Egy elég környezetbarát és gazdaságosabb, megbízható veterán, egy dízel fut ott.

Európában a legtöbb autót gázolajjal tankolják, ami az USA-ról nem mondható el. Sőt, a dízelmotoros autók jóval olcsóbbak, mint a hibridek, ráadásul egyszerűbb és megbízhatóbb a felépítésük. Végül is mindenki ismer egy ilyen posztulátumot: "minél bonyolultabb a rendszer kialakítása, annál kisebb a megbízhatósága". Ez a tényező határozza meg hazánkban a hibrid autók számát. Hivatalosan ilyen autókat nem szállítanak nekünk, a szervizek problémája pedig egyszerűen elkerülhetetlen egy meghibásodás esetén. Hazánkban egyszerűen nincsenek hibrid motorok javítására szakosodott szervizek. Önállóan pedig úgy gondoljuk, hogy aligha vállalkozik valaki egy ilyen készülék javítására.

Hibrid motor eszköz – áramkör leírása

Röviden tehát áttekintettük, mi is az a hibrid motor, és miért nem olyan elterjedt a használata a világon, mint szeretnénk. Most szeretnék mélyebbre „ásni”, és megvizsgálni a szerkezetének sémáját. De három van belőlük. Javasoljuk, hogy a legegyszerűbb sémával kezdjük, amely a legkisebb érdeklődést okozza - ez egy szekvenciális hibrid motor.

Egy hibrid motor sordiagramja

Ebben a sémában az autó indítása egy villanymotorból származik. A belső égésű motor egy generátorral van összekötve, amely az akkumulátort táplálja. A szekvenciális hajtáslánccal (Plug-inHybrid) rendelkező hibrid járműveket gyakran úgy állítják elő, hogy az utazás végén csatlakozni tudnak az elektromos hálózathoz. Ennek a funkciónak a jelenléte nagy energiaintenzitású akkumulátorok használatát jelenti, ami jelentősen csökkenti a belső égésű motorok üzemanyagköltségét, ami viszont csökkenti a légkörbe történő káros kibocsátások mennyiségét. Ezek az autók közé tartozik a Chevrolet Volt és az Opel Ampera. Széles hatótávolságú elektromos járműveknek is nevezik őket. Ezek az autók akkumulátorról csak 60 km/h sebességgel és egy benzinmotort hajtó generátor energiájával 500 kilométeren keresztül működnek.

Hibrid autó párhuzamos áramkör

Ezzel a sémával egy belső égésű motort és egy párhuzamosan kapcsolt villanymotort úgy szerelnek be, hogy egymástól függetlenül vagy együtt működjenek. Ez a hatás az egység kialakításának köszönhető, amelyben a benzinmotor, a villanymotor és a sebességváltó automatikusan vezérelt tengelykapcsolókkal van összekötve. Egy ilyen hibrid motorrendszerrel rendelkező autó kisméretű, körülbelül 20 kW-os villanymotort használ. Fő feladata a belső égésű motor teljesítményének növelése a jármű gyorsítása során.

A legtöbb ilyen szerkezet az elektromos motort a belső égésű motor és a Generátor és önindító funkcióit is ellátja. A szekvenciális hibrid motorral rendelkező autók leghíresebb képviselői a BMW Active Hybrid 7, a Honda Insight, a Volkswagen Touareg Hybrid, a Honda Civic Hybrid. Ez a rendszer a Honda kezdeményezésének köszönhető az Integrated Motor Assist - IMA rendszerével. Ennek a rendszernek a működése több jellemző módra osztható:

- villanymotorról végzett munka;

Az elektromos motor és a belső égésű motor együttes működése;

Működés belső égésű motorról, az akkumulátor párhuzamos töltésével generátorként működő villanymotor segítségével;

Az akkumulátor töltése regeneratív fékezés közben.

Soros-párhuzamos hibrid áramkör

Ebben a sémában az elektromos motor és a belső égésű motor bolygókerekes sebességváltóval van összekötve. Ez lehetővé teszi az egyes motorok teljesítményének egyidejű átvitelét a hajtókerekekre a névleges teljesítmény 0 és 100% közötti arányában. A soros-párhuzamos áramkör abban különbözik az előzőtől, hogy az elsőre egy generátor van felszerelve, amely energiát termel az elektromos motor működéséhez.

Az ilyen hibrid motorrendszerrel rendelkező autók jól ismert képviselői a Toyota Prius, a Ford Escape Hybrid, a Lexus RX 450h. A „hibrid” piac ezen szegmensében a Toyota vezet a Hybrid Synergy Drive – HSD rendszerével. A Hybrid Synergy Drive rendszer tápegysége az alábbiak szerint kerül bemutatásra:

- Az ICE kommunikál a bolygókerekes sebességváltóval;

Elektromos motor, amely a bolygókerekes hajtómű gyűrűs fogaskerekére van rögzítve;

A bolygókerekes hajtómű napkereke a generátorhoz csatlakozik.

A belső égésű motor Atkinson-cikluson működik, ami azt jelenti, hogy alacsony fordulatszámon kevesebb teljesítményt ad, ami jobb üzemanyag-fogyasztást és kisebb kipufogógáz-kibocsátást eredményez.

Hibrid autó - előnyei és hátrányai

A hibrid motorok előnyei

1. A hibrid járművek legfontosabb előnye a hatékonyságuk. Az ilyen autók üzemanyag-fogyasztása 25%-kal alacsonyabb, mint a klasszikus belsőégésű motoros autóké. És a mi helyzetünkben a folyamatosan emelkedő benzinárakkal ez nagyon fontos tényező.

2. A következő nem kevésbé fontos szempont A hibrid motorok pozitívumai közül a következő legfontosabb szempont a környezetbarátság. A hibrid autók sokkal kevesebb kárt okoznak a környezetünkben, mint a klasszikusok. Ez a racionálisabb üzemanyag-fogyasztás révén érhető el. És amikor az autó teljesen leáll, a belső égésű motor leáll, és átadja a gyeplőt az elektromos motornak. Ezért a hibrid autó leállásai során a légkör nem szennyeződik CO2-kibocsátással.

3. A hibrid motorok akkumulátorait benzinmotor tölti fel, ami az elektromos járműveknél nem mondható el, ami jelentősen megnöveli az üzemanyaggal hajtott motor hatótávját. És tovább tud menni tankolás nélkül.

4. A modern hibrid autók minden fő jellemzőjükben semmivel sem rosszabbak a hagyományos autók hasonló osztályánál. Tehát oszlassuk el ezt a mítoszt, amelyben valószínűleg sokan hisznek.

5. Városi, stop-and-go környezetben a hibrid járművek úgy működnek, mint az elektromos járművek.

6. Álló helyzetben a hibrid jármű teljesen hangtalan, mivel csak az elektromos motorral működik.

7. A hibridet benzinnel tankolják, és ugyanúgy, mint egy hagyományos autót.

A hibrid autók hátrányai

Nincs tökéletes a világon, ami azt jelenti, hogy a hibrid motoroknak is megvannak a hátrányai.

1. És a fő hátránya a drága javítás. Mivel az ilyen motorok tervezése nagyon összetett, nagyon nehéz olyan szakembert találni, aki a problémák kiküszöbölésével foglalkozik. Ez magyarázza a hibridek fenntartásának magas költségeit.

2. A hibridekbe beépített akkumulátorok önkisülésnek vannak kitéve. Nem tolerálják a hirtelen hőmérséklet-változásokat sem. És élettartamuk nagyon korlátozott. De eddig még nem jöttünk rá, hogy az akkumulátorok milyen hatással vannak a környezetre, ezért újrahasznosításuk problémás feladat.

Nyilvánvaló persze, hogy a hibrid motoroknak több a pluszja, mint a mínuszuk, de nálunk még nem honosodtak meg. Ennek első oka az ár. A népszerű Toyota Prius ára Ukrajnában 850 000 hrivnyától kezdődik. De nemcsak a legnépszerűbb, hanem a legolcsóbb is. Oroszországban is tervezték a Yo-mobile nevű hibrid gyártását, de a projektet visszafogták. A mai napig a legerősebb hibrid jármű a BMW ActiveHybrid X6.

Korunkban javában és nagyon buzgón folyik a környezetvédelemért folytatott küzdelem, melynek kapcsán hibrid motoros autók vásárlására ösztönzik az autósokat. Amerikában tehát az ilyen autók tulajdonosait bizonyos juttatásokban és ingyenes parkolóhelyekben biztosítják. Hazánkban is hasonló törvények bevezetését tervezik, különösen a hibrid motorral szerelt autók behozatali vámjait csökkentik. A benzinmotorok már fokozatosan háttérbe szorulnak, elveszítve pozícióikat. A hibrid motorok pedig az egyik fő lépés ennek érdekében. De amíg ezen autók árkategóriája ugyanazon a szinten marad, addig kicsi lesz rájuk a kereslet.

A hibrid motorral szerelt autók árairól

Mint minden új, szokatlan és érdekes, a hibrid motorral szerelt autók is drágábbak, mint klasszikus társaik. Ma a hibrid autók sokkal drágábbak, mint a hasonló jellemzőkkel rendelkező, de benzinmotoros autók. Például a hibrid Toyota Camry majdnem 7000 dollárral drágább benzines társánál. A hibrid Honda Civic 4000 dollárral nőtt hagyományos modelljéhez képest. A Lexus GS 450h egy csodálatosan dinamikus (0-ról 60-ra mindössze 5,9 másodperc alatt) autó, amely sokkal gazdaságosabb is, mint a hasonlóan erős, nyolchengeres motorral szerelt szedánok. Ennek az autónak az üzemanyag-fogyasztása körülbelül 8 liter 100 kilométerenként kombinált ciklusban. Ennek az autónak az átlagos kiskereskedelmi ára Ukrajnában átlagosan 80 000 dollár körül mozog.

A hibrid autók bevezetésének témájában természetesen lehet hosszan beszélni, bizonyos álláspontokat felvenni és megvédeni álláspontjait, de egy dolog világos - a jövő nincs messze, és hamarosan megtörténik ez az ugrás. Nagyszerű változások jönnek az autóiparban! És reméljük, ez lesz az, amire mindannyiunknak szüksége van.

Toyota Prius A jármű működése különböző vezetési módokban

Különböző gyártási évek Prius autóinak összehasonlító adatai

Belsőégésű motor Toyota Prius

Toyota Prius 1497 cm3 térfogatú belső égésű motorral (ICE) rendelkezik, ami egy 1300 kg-os autóhoz képest szokatlanul kicsi. Ezt az elektromos motorok és akkumulátorok jelenléte teszi lehetővé, amelyek segítik az ICE-t, amikor nagyobb teljesítményre van szükség. egy hagyományos autó, a motort nagy gyorsulásra és meredek dombon való felhajtásra tervezték, így szinte mindig alacsony hatásfokkal működik.A 30. karosszéria más motort használ, 2ZR-FXE, 1,8 literes.Mivel az autó nem csatlakoztatható a városi hálózati tápegység (amelyet a japán mérnökök a közeljövőben terveznek megvalósítani), nincs más hosszú távú energiaforrás és ennek a motornak kell energiát szolgáltatnia az akkumulátor töltéséhez, valamint az autó mozgatásához, ill. további fogyasztók áramellátása, például légkondicionáló, elektromos fűtés, audio stb. .e Toyota jelölése motor Prius - 1NZ-FXE. Ennek a motornak a prototípusa az 1NZ-FE motor, amelyet Yaris, Bb, Fun Cargo", Platz autókra szereltek fel. Az 1NZ-FE és 1NZ-FXE motorok sok részének kialakítása megegyezik. Például hengeres blokkok a Bb, Fun Cargo, Platz és Prius 11 számára Az 1NZ-FXE motor azonban eltérő karburációs sémát használ, ezért a tervezési különbségek összefüggenek. Az 1NZ-FXE motor az Atkinson ciklust használja, míg az 1NZ-FE motor a hagyományos Otto-ciklus.

Az Otto ciklusú motorban a szívó folyamat során levegő-üzemanyag keverék kerül a hengerbe. A szívócsonkban azonban kisebb a nyomás, mint a hengerben (mivel az áramlást a fojtószelep szabályozza), ezért a dugattyú további munkát végez a levegő-üzemanyag keverék beszívásában, kompresszorként működik. A szívószelep az alsó holtpont közelében zár. A hengerben lévő keverék összenyomódik és meggyullad a szikra kifejtésének pillanatában. Ezzel szemben az Atkinson-ciklus nem zárja el a szívószelepet az alsó holtpontban, hanem nyitva hagyja, miközben a dugattyú emelkedni kezd. A levegő-üzemanyag keverék egy részét a szívócsőbe nyomják, és egy másik hengerben használják fel. Így a szivattyúzási veszteségek az Otto-ciklushoz képest csökkennek. Mivel az összenyomódó és égő keverék térfogata csökken, ezzel a keverékképzési sémával a kompresszió során a nyomás is csökken, ami lehetővé teszi a kompressziós arány 13-ra történő növelését robbanásveszély nélkül. A kompressziós arány növelése növeli a termikus hatásfokot. Mindezek az intézkedések hozzájárulnak a motor üzemanyag-hatékonyságának és környezetbarátságának javításához. A nyeremény a motor teljesítményének csökkenése. Az 1NZ-FE motor teljesítménye tehát 109 LE, az 1NZ-FXE motoré pedig 77 LE.

Motor/Generátor Toyota Prius

Toyota Prius két villanymotorral/generátorral rendelkezik. Kivitelükben nagyon hasonlóak, de méretükben különböznek. Mindkettő háromfázisú állandó mágneses szinkronmotor. A név bonyolultabb, mint maga a design. A rotor (a forgó rész) egy nagy, erős mágnes, és nincs elektromos csatlakozása. Az állórész (az autó karosszériájához rögzített rögzített rész) három tekercskészletet tartalmaz. Amikor az áram egy meghatározott irányban halad át egy tekercskészleten, a rotor (mágnes) kölcsönhatásba lép a tekercs mágneses mezőjével, és egy bizonyos pozícióba van beállítva. Ha soros áramot vezetünk át minden tekercskészleten, először az egyik, majd a másik irányban, a forgórész egyik pozícióból a másikba mozgatható, és így foroghat. Ez persze leegyszerűsített magyarázat, de ez mutatja az ilyen típusú motorok lényegét. Ha külső erő elfordítja a forgórészt, az áram felváltva folyik át minden tekercskészleten, és felhasználható akkumulátor töltésére vagy egy másik motor táplálására. Így az egyik eszköz lehet motor vagy generátor attól függően, hogy a tekercseken áramot vezetnek-e át a rotor mágneseinek vonzására, vagy akkor szabadul fel az áram, amikor valamilyen külső erő elfordítja a rotort. Ez még leegyszerűsítve, de a magyarázat mélységét szolgálja.

Az 1. motor/generátor (MG1) a Power Distribution Device (PSD) napkapcsolóhoz csatlakozik. Ez a kettő közül a kisebb, maximális teljesítménye pedig körülbelül 18 kW. Általában beindítja a belső égésű motort, és szabályozza a belső égésű motor fordulatszámát a megtermelt villamos energia mennyiségének változtatásával. A 2. motor/generátor (MG2) a bolygókerekes hajtómű (erőelosztó berendezés) gyűrűs fogaskerekéhez, majd a sebességváltón keresztül a kerekekhez csatlakozik. Ezért közvetlenül vezeti az autót. Ez a két motorgenerátor közül a nagyobb, maximális teljesítménye 33 kW (a Prius NHW-20 esetében 50 kW). Az MG2-t néha "vontatómotornak" is nevezik, és szokásos szerepe az, hogy motorként hajtsa az autót, vagy generátorként adja vissza a fékenergiát. Mindkét motor/generátor fagyálló hűtésű.

Toyota Prius inverter

Mivel a motorok/generátorok váltakozó áramú háromfázisú árammal működnek, és az akkumulátor, mint minden akkumulátor, egyenáramot állít elő, szükség van valamilyen eszközre az egyik áramforma másikká alakításához. Minden MG-nek van egy "invertere", amely ezt a funkciót látja el. Az inverter megtanulja a forgórész helyzetét az MG tengelyen lévő érzékelőtől, és szabályozza a motor tekercseinek áramát, hogy a motor a kívánt fordulatszámon és nyomatékon működjön. Az inverter megváltoztatja az áramerősséget a tekercsben, amikor a rotor mágneses pólusa áthalad ezen a tekercsen, és továbblép a következőre. Ezenkívül az inverter ráköti az akkumulátor feszültségét a tekercsekre, majd nagyon gyorsan (nagy frekvencián) újra kikapcsolja, hogy megváltoztassa az átlagos áramértéket és ezáltal a nyomatékot. A motor tekercseinek „öninduktivitását” (az elektromos tekercsek olyan tulajdonságát, amelyek ellenállnak az áramváltozásnak) kihasználásával az inverter valójában több áramot tud átnyomni a tekercsen, mint amennyit az akkumulátor szolgáltat. Csak akkor működik, ha a tekercseken lévő feszültség kisebb, mint az akkumulátor feszültsége, így energiát takarít meg. Mivel azonban a tekercsen áthaladó áram nagysága határozza meg a nyomatékot, ez az áram lehetővé teszi nagyon nagy nyomaték elérését alacsony fordulatszámon. Körülbelül 11 km/h sebességig az MG2 350 Nm (a Prius NHW-20 esetében 400 Nm) nyomatékot képes generálni a sebességváltónál. Éppen ezért váltó használata nélkül is elfogadható gyorsulással indulhat el az autó, ami általában megnöveli a belső égésű motor nyomatékát. Rövidzárlat vagy túlmelegedés esetén az inverter lekapcsolja a gép nagyfeszültségű részét. Az inverterrel egy egységben található egy átalakító is, amely a váltakozó feszültséget -13,8 V egyenárammá alakítja. Hogy kicsit eltérjünk az elmélettől, egy kis gyakorlat: az invertert a motorgenerátorokhoz hasonlóan független hűtőrendszer hűti. Ezt a hűtőrendszert elektromos szivattyú hajtja. Ha a 10-es testen ez a szivattyú bekapcsol, amikor a hibrid hűtőkör hőmérséklete eléri a körülbelül 48 °C-ot, akkor a 11-es és 20-as testeken a szivattyú működéséhez más algoritmust használnak: legalább -40 fokos legyen "túl a fedélzeten", a szivattyú már a gyújtás bekapcsolásakor is megkezdi a munkát. Ennek megfelelően ezeknek a szivattyúknak az erőforrása nagyon-nagyon korlátozott. Mi történik, ha egy szivattyú elakad vagy kiég: a fizika törvényei szerint az MG-ből (különösen az MG2-ből) melegítés alatt lévő fagyálló felemelkedik - az inverterbe. Az inverterben pedig le kell hűteni a teljesítménytranzisztorokat, amelyek terhelés alatt jelentősen felmelegszenek. Az eredmény a kudarcuk, i.e. a leggyakoribb hiba a 11-es testen: P3125 - az inverter meghibásodása a kiégett szivattyú miatt. Ha ebben az esetben a teljesítménytranzisztorok ellenállnak egy ilyen tesztnek, akkor az MG2 tekercs kiég. Ez egy másik gyakori hiba a 11-es törzsön: P3109. A 20. karosszérián a japán mérnökök javították a szivattyút: most a forgórész (járókerék) nem vízszintes síkban forog, ahol a teljes terhelés egy tartócsapágyra megy, hanem függőlegesen, ahol a terhelés egyenletesen oszlik el 2 csapágyon. . Sajnos ez kevéssé növelte a megbízhatóságot. Csak 2009 április-májusában 20 karosszérián 6 db szivattyút cseréltünk műhelyünkben. Gyakorlati tanácsok a 11-es és 20-as Prius tulajdonosainak: legyen szabály, hogy 2-3 naponta legalább egyszer nyissa ki a motorháztetőt 15-20 másodpercre bekapcsolt gyújtás vagy járó autó mellett. Azonnal látni fogja a fagyálló mozgását a hibrid rendszer tágulási tartályában. Ezt követően már biztonságosan vezethet. Ha ott nincs fagyálló mozgás, akkor nem vezethetsz autót!

Toyota Prius nagyfeszültségű akkumulátor

nagyfeszültségű akkumulátor(rövidítve VVB Toyota Prius) A Prius 10 testben 240 db, 1,2 V névleges feszültségű, egy D méretű zseblámpa elemhez nagyon hasonló cellából áll, 6 darabban kombinálva az úgynevezett "bambuszokkal" (kinézetben van némi hasonlóság). A "bambuszokat" 20 darabban telepítik 2 épületben. A VVB teljes névleges feszültsége 288 V. Az üzemi feszültség alapjárati üzemmódban 320 és 340 V között ingadozik. Amikor a VVB feszültsége 288 V-ra esik, a belső égésű motor indítása lehetetlenné válik. Ebben az esetben a kijelzőn világítani kezd az akkumulátor szimbólum, benne a „288” ikonnal. A belső égésű motor beindításához a 10. karosszériában lévő japánok egy rendes töltőt használtak, amelyhez a csomagtartóból lehet hozzáférni. Gyakran ismételt kérdések, hogyan kell használni? Válaszolok: először is megismétlem, hogy csak akkor használható, ha a "288" ikon látható a kijelzőn. Ellenkező esetben, amikor megnyomja a "START" gombot, egyszerűen csúnya nyikorgást fog hallani, és a piros "hiba" lámpa kigyullad. Másodszor: egy „donort” kell rákötni egy kis akkumulátor kapcsaira, pl. akár töltőt, akár jól feltöltött nagy teljesítményű akkumulátort (de semmiképpen sem indítóeszközt!). Ezt követően kikapcsolt gyújtás mellett tartsa lenyomva a „START” gombot legalább 3 másodpercig. Amikor a zöld lámpa kigyullad, a VVB megkezdi a töltést. 1-5 perc múlva automatikusan véget ér. Ez a töltés teljesen elegendő a belső égésű motor 2-3 indításához, majd a VVB-t a konverterről töltik fel. Ha 2-3 indítás nem vezetett a belső égésű motor indításához (és ugyanakkor a kijelzőn a „READY” („Kész”) nem villoghat, hanem folyamatosan ég, akkor le kell állítani a haszontalan indításokat. és keresse meg a meghibásodás okát. A 11. testben a VVB 228, egyenként 1,2 V-os elemből áll, amelyek 38, 6 elemből álló szerelvényben vannak kombinálva, 273,6 V teljes névleges feszültséggel.

A teljes akkumulátor a hátsó ülés mögött található. Ugyanakkor az elemek már nem narancssárga "bambuszok", hanem lapos modulok szürke műanyag tokban. Az akkumulátor maximális áramerőssége kisütéskor 80 A, töltéskor 50 A. Az akkumulátor névleges kapacitása 6,5 ​​Ah, azonban az autó elektronikája ennek a kapacitásnak csak 40%-át teszi lehetővé az akkumulátor élettartamának meghosszabbítása érdekében. A töltöttségi állapot csak a teljes névleges töltés 35%-a és 90%-a között változhat. Az akkumulátor feszültségét és kapacitását megszorozva a névleges energiatartalékot - 6,4 MJ (megajoule), a felhasználható tartalékot - 2,56 MJ-ot kapjuk. Ez az energia elegendő ahhoz, hogy az autót, a vezetőt és az utast négyszer 108 km / h-ra gyorsítsa (a belső égésű motor nélkül). Ennyi energia előállításához egy belső égésű motorhoz körülbelül 230 milliliter benzinre lenne szükség. (Ezek a számok csak azért vannak megadva, hogy képet adjunk az akkumulátorban tárolt energia mennyiségéről.) A járművet nem lehet üzemanyag nélkül vezetni, még akkor sem, ha hosszú lejtőn 90%-os névleges töltöttséggel indul. Legtöbbször körülbelül 1 MJ használható akkumulátorral rendelkezik. Sok VVB pont azután kezd javításba, hogy a tulajdonos kifogy a benzinből (ebben az esetben a „Check Engine” ikon és egy felkiáltójeles háromszög világít az eredményjelzőn), de a tulajdonos megpróbál „kapaszkodni” a tankoláshoz. Miután a feszültség 3 V alá esik az elemeken, "elhalnak". A 20. karosszérián a japán mérnökök a másik utat járták be a teljesítmény növelése érdekében: 168-ra csökkentették az elemek számát, i.e. 28 modul maradt. De az inverterben való használathoz az akkumulátor feszültségét 500 V-ra emelik egy speciális erősítő eszközzel. Az MG2 névleges feszültségének növekedése az NHW-20 karosszériában lehetővé tette teljesítményének 50 kW-ra történő növelését a méretek megváltoztatása nélkül.

A Priusban van egy kiegészítő akkumulátor is. Ez egy 12 voltos, 28 amperórás ólom-savas akkumulátor, amely a csomagtartó bal oldalán található (a 20-as testben - a jobb oldalon). Célja az elektronika és a tartozékok feszültség alá helyezése, amikor a hibrid rendszer ki van kapcsolva, és a fő nagyfeszültségű akkumulátorrelé kikapcsolt. Amikor a hibrid rendszer működik, a 12V-os forrás egy DC/DC átalakító a nagyfeszültségű rendszerről 12V DC-re, és szükség esetén újratölti a segédakkumulátort is. A fő vezérlőegységek a belső CAN buszon keresztül kommunikálnak. A fennmaradó rendszerek a Body Electronics Area Networkön keresztül kommunikálnak. A VVB saját vezérlőegységgel is rendelkezik, amely figyeli az elemek hőmérsékletét, a rajtuk lévő feszültséget, a belső ellenállást, és vezérli a VVB-be épített ventilátort is. A 10-es testen 8 hőmérséklet-érzékelő található, amelyek termisztorok, magukon a "bambuszokon" és 1 egy közös VVB levegő hőmérséklet-szabályozó érzékelő. 11-én testén -4 +1, 20-án pedig -3 +1.

Toyota Prius áramelosztó egység

A belső égésű motor és a motorok/generátorok nyomatékát és energiáját a Toyota Power Split Device-nek (PSD) nevezett bolygókerekes fogaskerekek kombinálják és osztják el. És bár nem nehéz előállítani, ezt az eszközt meglehetősen nehéz megérteni, és még bonyolultabb a meghajtó összes működési módját teljes összefüggésben figyelembe venni. Ezért több más témát is szentelünk az áramelosztó berendezés tárgyalásának. Röviden, ez lehetővé teszi, hogy a Prius egyszerre működjön soros és párhuzamos hibrid üzemmódban is, és kihasználja az egyes módok előnyeit. Az ICE közvetlenül (mechanikusan) tudja forgatni a kerekeket a PSD-n keresztül. Ugyanakkor a belső égésű motorból változó mennyiségű energia vehető fel és alakítható át villamos energiává. Töltheti az akkumulátort, vagy továbbadható az egyik motornak/generátornak, hogy segítsen elforgatni a kerekeket. Ennek a mechanikus/elektromos erőelosztásnak a rugalmassága lehetővé teszi a Prius számára, hogy vezetés közben javítsa az üzemanyag-hatékonyságot és csökkentse a károsanyag-kibocsátást, ami nem lehetséges a belsőégésű motor és a kerekek közötti merev mechanikus kapcsolattal, mint egy párhuzamos hibrid esetében, de a teljesítmény elvesztése nélkül. elektromos energia, mint egy soros hibridben. A Priusról azt szokták mondani, hogy CVT (Continue Variable Transmission) - folyamatosan változó vagy "folyamatosan változó" sebességváltóval rendelkezik, ez a PSD áramelosztó eszköz. A hagyományos CVT azonban pontosan úgy működik, mint egy normál sebességváltó, azzal a különbséggel, hogy az áttétel folyamatosan (simán) változhat, nem pedig kis lépésekben (első fokozat, második fokozat stb.). Kicsit később megnézzük, miben különbözik a PSD a hagyományos, fokozatmentes váltótól, pl. variátor.

Általában a legtöbbet feltett kérdés egy Prius autó "dobozával" kapcsolatban: milyen olajat öntenek oda, mennyi a térfogata és milyen gyakran kell cserélni. Nagyon gyakran van egy ilyen tévhit az autószervizben dolgozók körében: mivel a kéregben nincs nívópálca, ez azt jelenti, hogy ott egyáltalán nem kell olajat cserélni. Ez a tévhit egynél több doboz halálához vezetett.

10 test: munkafolyadék T-4 - 3,8 liter.

11 test: munkafolyadék T-4 - 4,6 liter.

20 test: ATF WS munkafolyadék - 3,8 liter. Csere időtartama: 40 ezer km után. A japán kifejezések szerint az olajat 80 ezer km-enként cserélik, de különösen nehéz üzemi körülmények esetén (és a japánok az oroszországi autók működését ezeknek a különösen nehéz körülményeknek tulajdonítják - és szolidárisak vagyunk velük) az olajat állítólag 2-szer gyakrabban kell cserélni.

Elmondom a főbb különbségeket a dobozok karbantartásában, pl. az olajcseréről. Ha a 20. testben az olajcseréhez csak le kell csavarni a leeresztő csavart, és a régi leeresztése után új olajat kell tölteni, akkor a 10. és 11. testen ez nem olyan egyszerű. Az olajteknő kialakítása ezeken a gépeken úgy van kialakítva, hogy ha egyszerűen kicsavarja a leeresztő csavart, akkor az olajnak csak egy része folyik ki, és nem a legszennyezettebb. És 300-400 gramm a legszennyezettebb olajból más törmelékkel (tömítőanyag darabok, kopástermékek) marad az olajteknőben. Ezért az olajcseréhez el kell távolítani a dobozos serpenyőt, és miután kiöntötte a szennyeződést és megtisztította, helyezze a helyére. A raklap eltávolításakor még egy plusz bónuszt kapunk - a raklapon lévő kopó termékek alapján tudjuk diagnosztizálni a doboz állapotát. A tulajdonos számára az a legrosszabb, ha sárga (bronz) forgácsot lát a serpenyő alján. Ez a doboz nem tart sokáig. A serpenyőtömítés parafa, és ha a rajta lévő lyukak nem nyertek ovális formát, tömítőanyag nélkül újra felhasználható! A raklap beszerelésénél a legfontosabb az, hogy ne húzza túl a csavarokat, hogy ne vágja el a tömítést a raklappal. Ami még érdekes a sebességváltóban: A lánchajtás használata meglehetősen szokatlan, de minden hétköznapi autóban van sebességcsökkentés a motor és a tengelyek között. Céljuk, hogy a motor gyorsabban forogjon, mint a kerekek, és növeljék a motor által generált nyomatékot a kerekeknél nagyobb nyomatékra. Azok az arányok, amelyekkel a forgási sebességet csökkentik és a nyomatékot növelik, szükségszerűen azonosak (a súrlódás figyelmen kívül hagyása) az energiamegmaradás törvénye miatt. Az áttételt "teljes áttételnek" nevezik. A Prius teljes áttétele a 11-es karosszériában 3,905. Így alakul:

A PSD kimenő tengelyén lévő 39 fogú lánckerék egy csendes láncon (ún. Morse láncon) keresztül hajtja az első közbenső tengely 36 fogú lánckerekét.

Az első ellentengely 30 fogas fogaskereke a második tengelyen lévő 44 fogas fogaskerékhez van csatlakoztatva, és meghajtja azt.

A második ellentengely 26 fogas fogaskereke a differenciálmű bemenetén van összekötve és meghajtja a 75 fogas fogaskereket.

A differenciálmű kimenetének értéke a két kerékre megegyezik a differenciálmű bemeneti értékével (valójában azonosak, kivéve, ha kanyarodás történik).

Ha egy egyszerű aritmetikai műveletet hajtunk végre: (36/39) * (44/30) * (75/26), akkor (négy jelentős számjegyre) 3,905 összáttételt kapunk.

Miért használnak lánchajtást? Mert elkerüli az axiális erőt (a tengely tengelye mentén ható erőt), amely az autóipari sebességváltókban használt hagyományos csavarkerekes fogaskerekek esetén lépne fel. Ez a homlokkerekes fogaskerekekkel is elkerülhető lenne, de ezek zajt keltenek. A tolóerő nem jelent problémát a közbenső tengelyeknél, és kúpgörgős csapágyakkal kiegyensúlyozható. Ez azonban nem olyan egyszerű a PSD kimeneti tengellyel. Nincs semmi különös a Prius differenciálműben, a tengelyekben és a kerekekben. A hagyományos autókhoz hasonlóan a differenciálmű lehetővé teszi, hogy a belső és a külső kerekek eltérő sebességgel forogjanak, amikor az autó kanyarodik. A tengelyek a forgatónyomatékot a differenciálműről a kerékagyra továbbítják, és csuklóval rendelkeznek, amely lehetővé teszi a kerekek fel-le mozgását a felfüggesztést követően. A kerekek könnyű alumíniumötvözetből készülnek, és alacsony gördülési ellenállású, nagynyomású abroncsokkal vannak felszerelve. Az abroncsok gördülési sugara hozzávetőlegesen 11,1 hüvelyk, ami azt jelenti, hogy minden kerékfordulatnál az autó 1,77 m-t mozdul el.Csak a 10-es és 11-es karosszérián lévő törzsgumik mérete szokatlan: 165/65-15. Ez egy meglehetősen ritka gumiabroncsméret Oroszországban. Sok eladó, még a szaküzletekben is, komolyan meggyőzi, hogy ilyen gumi nem létezik a természetben. Javaslataim: orosz viszonyokra a legmegfelelőbb méret a 185/60-15. A 20-as Priusban megnövelték a gumi méretét, ami jótékony hatással van a tartósságára. Most még érdekesebb: mi hiányzik a Priusból, mi hiányzik bármelyik másik autóból?

Nincs lépcsős sebességváltó, sem kézi, sem automata – a Prius nem használ lépcsős sebességváltót;

Nincs kuplung vagy transzformátor - a kerekek mindig az ICE-hez és a motorokhoz/generátorokhoz vannak kötve;

Nincs önindító – a belső égésű motort az MG1 indítja el az erőelosztó berendezésben lévő fogaskerekeken keresztül;

Nincs generátor - az áramot szükség szerint motorok/generátorok állítják elő.

Ezért a Prius hibrid hajtás szerkezeti összetettsége valójában nem sokkal nagyobb, mint egy hagyományos autóé. Ezenkívül az új és ismeretlen alkatrészek, például a motorok/generátorok és a PSD-k nagyobb megbízhatósággal és hosszabb élettartammal rendelkeznek, mint egyes alkatrészek, amelyeket eltávolítottak a tervezésből.

A jármű működése különféle vezetési körülmények között

Toyota Prius motorindítás

A motor beindításához az MG1 (a naphajtóműhöz csatlakoztatva) előre forog a nagyfeszültségű akkumulátor energiájával. Ha a jármű áll, a bolygógyűrűs fogaskerék is álló helyzetben marad. A napkerék forgása ezért forgásra kényszeríti a bolygóhordozót. A belső égésű motorhoz (ICE) kapcsolódik, és az MG1 fordulatszámának 1/3,6-ával forgatja. A hagyományos autókkal ellentétben, amelyek üzemanyaggal és gyújtással látják el a belső égésű motort, amint az önindító elkezdi forogni, a Prius megvárja, amíg az MG1 felgyorsítja a belső égésű motort körülbelül 1000-re. Ez kevesebb, mint egy másodperc alatt megtörténik. Az MG1 lényegesen erősebb, mint egy hagyományos indítómotor. Ahhoz, hogy a belső égésű motort ezen a fordulatszámon forgathassa, magának 3600 ford./perc sebességgel kell forognia. Az ICE 1000 ford./perc fordulatszámon történő elindítása szinte semmi feszültséget nem okoz rajta, mert ez az a sebesség, amellyel egy ICE szívesen működne saját erőből. Ezenkívül a Prius úgy indul, hogy csak néhány hengert lő ki. Az eredmény egy nagyon sima, zaj- és rándulásmentes indítás, amely kiküszöböli a hagyományos autómotor-indításokkal járó kopást. Ugyanakkor azonnal felhívom a figyelmet a szerelők és a tulajdonosok gyakori hibájára: gyakran felhívnak és megkérdezik, hogy mi akadályozza meg a belső égésű motor működését, miért indul 40 másodpercre és miért akad el. Valójában, amíg a READY keret villog, a JÉG NEM MŰKÖDIK! Ebből MG1 lesz! Bár vizuálisan - a belső égésű motor beindításának teljes érzése, i.e. A motor zajt ad, füst jön ki a kipufogócsőből..

Miután az ICE elkezdett saját erőből működni, a számítógép szabályozza a fojtószelep nyitását, hogy bemelegítés közben a megfelelő alapjárati fordulatszámot érje el. Az elektromos áram már nem látja el az MG1-et, sőt, ha az akkumulátor lemerült, az MG1 képes áramot termelni és feltölteni az akkumulátort. A számítógép egyszerűen generátornak állítja be az MG1-et motor helyett, még egy kicsit nyitja a motor fojtószelepét (kb. 1200 ford./percig), és áramot kap.

Hidegindításos Toyota Prius

Amikor egy Priust hideg motorral indítja el, a legfontosabb a motor és a katalizátor felmelegítése, hogy a károsanyag-kibocsátás-szabályozó rendszer működni tudjon. A motor néhány percig járni fog, amíg ez meg nem történik (a mennyi ideig a motor és a katalizátor tényleges hőmérsékletétől függ). Ebben az időben speciális intézkedéseket tesznek a kipufogógáz szabályozására a bemelegítés során, beleértve a kipufogó szénhidrogének benntartását az abszorberben, amelyet később megtisztítanak, és speciális üzemmódban járatják a motort.

Melegindítású Toyota Prius s

Ha meleg motorral indítja be a Priust, az rövid ideig jár, majd leáll. Az alapjárat 1000 ford./perc értéken belül lesz.

Sajnos nem lehet megakadályozni, hogy a belső égésű motor beinduljon az autó bekapcsolásakor, még akkor sem, ha csak egy közeli lifthez szeretne költözni. Ez csak 10 és 11 testre vonatkozik. A 20. testen más indítási algoritmust alkalmaznak: nyomja meg a féket és nyomja meg a "START" gombot. Ha van elegendő energia a VVB-ben, és nem kapcsolja be a fűtést a belső vagy az üveg felmelegítésére, a belső égésű motor nem indul el. A "READY" (Totob ") felirat csak úgy világít, vagyis TELJESEN indulásra kész az autó Elég a joystickot (és a 20. karosszérián a módválasztás a joystickkal történik) D állásba ill. R és engedd ki a féket, már indulhatsz is!

A Prius mindig közvetlen sebességfokozatban van. Ez azt jelenti, hogy a motor önmagában nem tudja biztosítani az összes nyomatékot az autó erőteljes vezetéséhez. A kezdeti gyorsításhoz szükséges nyomatékot az MG2 motor adja, amely közvetlenül hajtja meg a hajtómű bemenetére csatlakoztatott bolygókerekes gyűrűt, amelynek kimenete a kerekekre van kötve. Az elektromos motorok alacsony fordulatszámon fejtik ki a legjobb nyomatékot, így ideálisak egy autó indításához.

Képzeljük el, hogy az ICE fut és az autó áll, ami azt jelenti, hogy az MG1 motor előre forog. A vezérlő elektronika elkezdi felvenni az energiát az MG1 generátortól és továbbítja az MG2 motornak. Most, amikor energiát veszel egy generátorból, annak valahonnan származnia kell. Van némi erő, amely lassítja a tengely forgását, és valaminek, ami a tengelyt forgatja, ennek az erőnek ellenállnia kell a sebesség fenntartása érdekében. Ellenállva ennek a "generátorterhelésnek", a számítógép felgyorsítja a belső égésű motort, hogy nagyobb teljesítményt adjon. Tehát az ICE erősebben forgatja a bolygóhordozót, az MG1 pedig megpróbálja lelassítani a napkerék forgását. Ennek eredményeként a fogaskerékre olyan erő hat, amely elfordul, és elkezdi mozgatni az autót.

Emlékezzünk vissza, hogy bolygókerekes hajtóműben a belső égésű motor nyomatéka 72-28%-ban oszlik meg a korona és a nap között. Amíg le nem nyomtuk a gázpedált, az ICE csak alapjáraton járt, és nem termelt kimenő nyomatékot. Most azonban hozzáadták a fordulatszámot, és a nyomaték 28%-a generátorszerűen forgatja az MG1-et. A forgatónyomaték másik 72%-a mechanikusan jut át ​​a gyűrűs fogaskerekekre, így a kerekekre. Míg a nyomaték nagy része az MG2 motorból származik, az ICE így továbbítja a nyomatékot a kerekekre.

Most azt kell kiderítenünk, hogy az MG1 generátorra küldött ICE nyomaték 28%-a hogyan tudja lehetőség szerint felpörgetni az autó indulását - az MG2 motor segítségével. Ehhez egyértelműen különbséget kell tennünk a nyomaték és az energia között. A forgatónyomaték egy forgó erő, és csakúgy, mint az egyenes vonalú erő, nincs szükség energiára az erő fenntartásához. Tegyük fel, hogy csörlővel húz egy vödör vizet. Energiát vesz fel. Ha a csörlőt villanymotor hajtja, akkor árammal kell ellátnia. De ha felemelte a vödröt a tetejére, felakaszthatja valamilyen horoggal vagy bottal, vagy valami mással, hogy a tetején maradjon. A kötélre ható erő (a vödör súlya) és a kötél által a csörlődobra átvitt nyomaték nem tűnt el. De mivel az erő nem mozdul, nincs energiaátadás, és a helyzet energia nélkül is stabil. Hasonlóképpen, amikor az autó áll, bár az ICE nyomatékának 72%-a a kerekekre kerül, nincs energia áramlás ebbe az irányba, mivel a fogaskerék nem forog. A naphajtómű azonban gyorsan forog, és bár a nyomatéknak csak 28%-át kapja, ez sok elektromos áram előállítását teszi lehetővé. Ebből a gondolatmenetből kitűnik, hogy az MG2-nek az a feladata, hogy egy olyan mechanikus sebességváltó bemenetére nyomatékot fejtsen ki, amely nem igényel nagy teljesítményt. Sok áramnak kell áthaladnia a motor tekercselésein, leküzdve az elektromos ellenállást, és ez az energia hőként pazarol el. De amikor az autó lassan halad, ez az energia az MG1-től származik. Ahogy a jármű mozogni kezd és felgyorsul, az MG1 lassabban forog, és kevesebb energiát termel. A számítógép azonban kissé megnövelheti a belső égésű motor fordulatszámát. Most több nyomaték érkezik az ICE-ből, és mivel több nyomatéknak kell átmennie a naphajtóművön is, az MG1 magasan tudja tartani az energiatermelést. A lecsökkent fordulatszámot a nyomaték növekedése kompenzálja.

Eddig elkerültük az akkumulátor megemlítését, hogy egyértelművé tegyük, miért nincs szükség az autó indítására. A legtöbb indítás azonban annak eredménye, hogy a számítógép az akkumulátorról közvetlenül az MG2 motorra továbbítja az energiát.

Ha az autó lassan halad, ICE sebességkorlátozások vannak. Ennek oka, hogy meg kell akadályozni az MG1 sérülését, amelynek nagyon gyorsan kell forognia. Ez korlátozza a belső égésű motor által termelt teljesítmény mennyiségét. Ráadásul kellemetlen lenne a vezetőnek azt hallani, hogy az ICE túlságosan felpörög a sima rajthoz. Minél erősebben nyomod a gázpedált, annál jobban felpörög az ICE, de az akkumulátorból is több lesz az energia. Ha a pedált a padlóra teszi, az energia körülbelül 40%-a az akkumulátorból, 60%-a pedig a belső égésű motorból származik, körülbelül 40 km/h sebességnél. Ahogy az autó gyorsul és az ICE egyszerre felpörög, az erő nagy részét leadja, és 96 km/h-nál eléri a 75%-ot, ha még mindig a padlóra nyomod a pedált. Emlékszünk rá, hogy a belső égésű motor energiája magában foglalja azt, amit az MG1 generátor vesz fel, és elektromosság formájában továbbítja az MG2 motorhoz. 96 km/órás sebességnél az MG2 valójában nagyobb nyomatékot, és ezáltal nagyobb teljesítményt ad a kerekeknek, mint amennyit a belső égésű motor bolygóműve szolgáltat. De az általa felhasznált elektromosság nagy része az MG1-től származik, tehát közvetve az ICE-től, nem pedig az akkumulátortól.

Gyorsítás és vezetés felfelé Toyota Prius

Ha nagyobb teljesítményre van szükség, az ICE és az MG2 együtt dolgozik, hogy nyomatékot generáljon az autó meghajtásához, nagyjából ugyanúgy, mint ahogy fentebb az induláshoz leírtuk. A jármű sebességének növekedésével az MG2 nyomatéka csökken, ahogy a 33 kW-os teljesítményhatáron kezd működni. Minél gyorsabban forog, annál kisebb nyomatékot tud kiadni ezen a teljesítményen. Szerencsére ez megfelel a sofőr elvárásainak. Ha egy hagyományos autó gyorsul, a sebességváltó feljebb kapcsol, és a tengely nyomatéka csökken, így a motor biztonságos értékre tudja csökkenteni a fordulatszámát. Noha teljesen más mechanizmusokkal készül, a Prius ugyanazt az általános érzést nyújtja, mint a hagyományos autók gyorsítása. A fő különbség a „rángatás” teljes hiánya a sebességváltáskor, mivel egyszerűen nincs sebességváltó.

Tehát a belső égésű motor forgatja a bolygómechanizmus műholdjainak hordozóját.

Nyomatékának 72%-a mechanikusan jut el a fogaskeréken keresztül a kerekekhez.

Nyomatékának 28%-a a naphajtóművön keresztül az MG1 generátorba kerül, ahol elektromos árammá alakul. Ez az elektromos energia táplálja az MG2 motort, amely plusz nyomatékot ad a fogaskerékhez. Minél jobban megnyomja a gázpedált, annál nagyobb nyomatékot termel a belső égésű motor. Növeli mind a mechanikus nyomatékot a koronán keresztül, mind az MG1 generátor által az MG2 motorhoz termelt villamos energia mennyiségét, ami még nagyobb nyomatékot eredményez. Különböző tényezőktől függően, mint például az akkumulátor töltöttségi állapota, az út pályája és különösen a pedálozás erőssége, a számítógép további akkumulátorenergiát irányíthat az MG2-re, hogy növelje hozzájárulását. Így érhető el a gyorsulás, amely elegendő ahhoz, hogy egy ekkora, belső égésű motorral szerelt, mindössze 78 lóerős autót autópályán vezethessünk. val vel

Viszont ha nem olyan nagy a szükséges teljesítmény, akkor az MG1 által megtermelt elektromosság iu egy része még gyorsításkor is felhasználható az akkumulátor töltésére! Fontos megjegyezni, hogy az ICE mechanikusan forgatja a kerekeket és forgatja az MG1 generátort, ami elektromosságot termel. Az, hogy mi történik ezzel az elektromossággal, és hogy több akkumulátoros áramot adnak-e hozzá, olyan okok komplexumától függ, amelyeket nem tudunk mindannyian figyelembe venni. Ezt a jármű hibrid rendszervezérlője kezeli.

Miután elérte az egyenletes sebességet sík úton, a motor által szolgáltatott erő az aerodinamikai ellenállás és a gördülési súrlódás leküzdésére szolgál. Ez sokkal kevesebb, mint az a teljesítmény, amely egy autó felfelé vezetéséhez vagy gyorsításához szükséges. Annak érdekében, hogy alacsony teljesítményen hatékonyan működjön (és ne keltsen nagy zajt), a belső égésű motor alacsony fordulatszámon működik. Az alábbi táblázat azt mutatja, hogy mekkora teljesítményre van szükség az autó különböző sebességű mozgatásához egy vízszintes úton és a hozzávetőleges fordulatszámon.

Vegye figyelembe, hogy a nagy járműsebesség és az alacsony ICE-fordulatszám érdekes helyzetbe hozza az áramelosztó berendezést: az MG1-nek most hátrafelé kell forognia, amint az a táblázatból is látható. Ha hátrafelé forog, a műholdak előre forognak. A bolygók forgása növeli a hordozó forgását (a belső égésű motorból), és a gyűrűs fogaskerekek sokkal gyorsabb forgását okozza. A különbség ezúttal is az, hogy a korábbi esetben a nagy motorfordulatszámok segítségével, akár lassabb sebességgel haladva is örültünk, hogy nagyobb teljesítményhez jutottunk. Az új esetben azt szeretnénk, hogy az ICE még akkor is alacsony fordulatszámon maradjon, ha tisztességes sebességre gyorsultunk, hogy nagyobb hatásfokkal alacsonyabb teljesítményfelvételt állítsunk be. Az áramelosztó berendezésekről szóló részből tudjuk, hogy az MG1-nek meg kell fordítania a forgatónyomatékot a naphajtóművön. Ez mintegy támaszpontja annak a karnak, amelynek segítségével a belső égésű motor forgatja a gyűrűs fogaskereket (és ezáltal a kerekeket). Az MG1 ellenállás nélkül az ICE egyszerűen megpörgetné az MG1-et, ahelyett, hogy meghajtaná az autót. Amikor az MG1 előre forgott, könnyen látható volt, hogy ezt a fordított nyomatékot a generátor terhelése generálja. Ezért az inverter elektronikájának az MG1-ről kellett áramot vennie, majd megjelent a fordított nyomaték. De most az MG1 visszafelé forog, akkor hogyan érjük el, hogy ezt a fordított nyomatékot generálja? Ok, hogyan tudnánk az MG1-et előre pörögni és egyenes nyomatékot termelni? Ha úgy működne, mint egy motor! Ennek az ellenkezője igaz: ha az MG1 hátrafelé forog, és ugyanabba az irányba akarunk nyomatékot elérni, akkor az MG1-nek kell a motornak lennie, és az inverter által szolgáltatott villamos energiával kell forognia. Kezd egzotikusnak tűnni. ICE nyom, MG1 tol, MG2, mi, tol is? Nincs mechanikai oka annak, hogy ez ne történhetne meg. Első pillantásra vonzónak tűnhet. A két motor és a belső égésű motor egyszerre járul hozzá a mozgás létrehozásához. De emlékeznünk kell arra, hogy ebbe a helyzetbe a belső égésű motor fordulatszámának csökkentésével kerültünk a hatékonyság érdekében. Nem lenne hatékony módja annak, hogy több erőt kapjanak a kerekek; ehhez növelnünk kell az ICE RPM-et, és vissza kell térnünk a korábbi helyzethez, amikor az MG1 generátor üzemmódban előre pörög. Van még egy probléma: ki kell találnunk, honnan veszünk energiát az MG1 motoros üzemmódban történő forgatásához? Akkumulátorból? Ezt egy darabig megtehetjük, de hamarosan kénytelenek leszünk kilépni ebből az üzemmódból, akkumulátor nélkül maradva gyorsíthatunk vagy felmászhatunk a hegyre. Nem, ezt az energiát folyamatosan kell kapnunk, anélkül, hogy hagynánk, hogy az akkumulátor lemerüljön. Így arra a következtetésre jutottunk, hogy az energiának az MG2-től kell származnia, aminek generátorként kell működnie. Az MG2 generátor termel áramot az MG1 motor számára? Mivel az ICE és az MG1 is hozzájárul a bolygókerekes hajtómű által kombinált teljesítményhez, javasolták a „teljesítménykombinációs üzemmód” elnevezést. Az MG2-nek az MG1 motorhoz való teljesítményének ötlete azonban annyira ellentmondott az embereknek a rendszer működéséről alkotott elképzeléseivel, hogy egy olyan nevet találtak ki, amely általánosan elfogadottá vált: "Eretnek mód". Nézzük meg újra, és változtassuk meg a nézőpontunkat. A belső égésű motor alacsony fordulatszámon forgatja a bolygóhordozót. Az MG1 hátrafelé forgatja a napkereket. Ez arra készteti a bolygókat, hogy előre forogjanak, és nagyobb forgást ad a fogaskeréknek. A gyűrűs fogaskerék továbbra is csak az ICE nyomaték 72%-át kapja, de a gyűrű forgási sebessége megnő az MG1 motor hátrafelé mozgatásával. A korona gyorsabb forgatásával az autó gyorsabban haladhat alacsony motorfordulatszámon. Az MG2 hihetetlen módon ellenáll az autó mozgásának, mint egy generátor, és áramot termel, amely meghajtja az MG1 motorját. Az autót a belső égésű motor maradék mechanikus nyomatéka hajtja előre.

Akkor állapíthatja meg, hogy ebben az üzemmódban mozog, ha jól tudja fülből meghatározni a motor fordulatszámát. Tisztességes sebességgel haladsz előre, és alig hallod a motort. Az útzaj teljesen elfedheti. Az Energy Monitor kijelzője az ICE-motor teljesítményét mutatja a kerekekre és az akkumulátort töltő motorra/generátorra. A kép változhat - az akkumulátor töltési és kisütési folyamata a motorhoz váltakozik a kerekek elforgatása érdekében. Ezt a váltakozást úgy értelmezem, hogy az MG2 generátor terhelését úgy állítom be, hogy a vezetési energia állandó legyen.

Egy 4,45 méter hosszú ötüléses személyautó (ez több, mint egy VAZ-2110 szedáné) lehet-e 2,82 liter benzinfogyasztás (még a dízel üzemanyag sem) a városban 100 kilométerenként anélkül, hogy a dinamikus károsodást szenvedne. teljesítmény? Igen, ha egy Toyota Prius II-ről van szó.

Először is egy korrekciót kell végrehajtani - az említett fogyasztást a japán 10-15-ös ciklus tesztjén kaptuk, amely természeténél fogva - a városi közlekedési ciklus lényege - köztudottan a legproblémásabb az autók számára. hatékonysági szempontból. Ahogy mondani szokták, inspirál.

Korábban már elmondtuk, hogy a Ford nemrég, amikor belépett a hibrid autók piacára, úgy döntött, hogy megvásárolja a megfelelő technológiát a Toyotától.

Egyértelmű, hogy miért. Az 1997 és 2003 között gyártott első generációs Toyota Prius sok vásárlóra talált szerte a világon.

A legújabb, második generációs Prius, amely alig jelent meg, egyszerre négy rangos díjat nyert az Egyesült Államokban, köztük 2004 legjobb autója lett Észak-Amerikában.

Elképesztő teljesítményét a „hibrid-csuklós hajtás” (Hybrid synergy drive) – a hibrid négyzetesnek nevezhető rendszer – biztosítja. Lássuk, miért.

Nem a Toyota az egyetlen gyártó, aki tömegesen gyárt hibrid autókat (a Hondának például van hibridje), és szinte minden nagyobb autógyártó cégnél van kísérleti munka.

A hibrid meghajtásnak két fő típusa van - soros és párhuzamos.

Az első esetben a belső égésű motor semmilyen módon nem kapcsolódik a kerekekhez - egy generátoron működik, amely tölti az akkumulátorokat. A vontatási villanymotorok a vezetési módtól függően vagy akkumulátorról, vagy közvetlenül a generátortól kapnak áramot, plusz adalékként akkumulátorokat.

A második változatban a belső égésű motor hagyományos sebességváltón keresztül kapcsolódik a kerekekhez. A kerekekre pedig (mindegy, hogy ugyanaz, vagy más tengelyre) egy villanymotor csatlakozik, amit akkumulátorok hajtanak meg.

A központi kijelző jól mutatja a Prius II kiterjedt hajtásrendszerében az erőáramlások ciklusát (fotó a toyota.com-ról).

Mindkét esetben a vontató villanymotorok fékezés közben generátorként működhetnek, energiavisszatérítést biztosítva, ami hatékonyságnövekedést eredményez.

A Prius azonban a két típus kombinációját használja. Így kiderül, hogy előttünk egy hibrid hibridje áll. Ahogy a japánok mondják, ebben az esetben nagyon nagy hatékonyságot érhet el az autó ugyanolyan magas gyorsulási dinamikájával kombinálva.

Tegyünk egy sétát a Hybrid synergy drive fő csomópontjain.

Először is, ez egy ICE. lökettérfogat 1,5 liter, 4 henger, hengerenként 4 szelep változtatható szelepvezérléssel, 13:1 kompressziós arány, 76 lóerő.

A teljesítmény, megjegyzem, nem a legnagyobb rekord ilyen hangerő mellett, de ilyen fokú tömörítés mellett.

De ez a motor önmagában nagyon gazdaságos (leszámítva az elektromos motor segítségét).

Ezen túlmenően megfelel a legszigorúbb amerikai, még be nem vezetett Super Ultra Low Emission Vehicle és Advanced Technology Partial Zero Emission Vehicles toxicitási szabványoknak, vagyis az „ultra szuper alacsony” kipufogószintnek és az úgynevezett „részleges nulla” szabványnak. .

Toyota hibrid autó töltése (illusztráció a toyota.co.jp-ről).

Van még egy külön generátor, plusz akkumulátorok - nikkel-fém-hidrid.

Jellemzőik közül a nagy, 28 lóerős kimenő csúcsteljesítményre hívják fel a figyelmet (az elektromosság paramétereit külön nem kilowattban adjuk meg, hogy kényelmesebb legyen összehasonlítani a belső égésű motorokkal).

Ne feledje, hogy a hagyományos autók klasszikus akkumulátorai hatalmas csúcsárammal „feszülnek” minden erejükkel, hogy egy vagy két „ló” erejével elfordítsák az önindítót.

Természetesen minden vezetési módban létezik egy elektronikus rendszer a terhelés újraelosztására ezen elemek között.

Hajózni csak egy belső égésű motoron, egy villanymotoron vagy ezek együttes használatával lehet.

Ugyanakkor egyenletes mozgás esetén is az ICE teljesítmény egy része a generátorhoz, a vezérlőrendszerhez, majd a vontató villanymotorhoz kerül.

Úgy tűnik, hogy ezek szükségtelen veszteségek az átalakítás során, azonban a mérnökök így érik el a belső égésű motor optimális működési módját (fordulatszám / terhelés), amely befolyásolja a fajlagos üzemanyag-fogyasztást.

A "hibrid-hibrid" rendszer csatlakozási sémája (illusztráció a toyota.co.jp webhelyről).

És még valami: az elektromos motor nagy nyomatéka, amelyet bármilyen sebességnél készen áll, a kulcsa a hajtókerekek kolosszális tapadásának kényelmes és rugalmas szabályozásának.

Az akkumulátorok egyszerre két oldalról töltődnek - a belső égésű motorból és a kerekekről (fékezés közben).

Itt meg kell említeni a maximális feszültséget ebben az "okos" vontatási tápegységben - akár 500 volt.

Viszonylag alacsony áramerősséget feltételez az ilyen teljesítményeknél, és ennélfogva alacsonyabb veszteséget a vezetékek ohmos fűtésénél a korábban használt rendszerekhez képest (mondjuk, az első Priusnak „csak” 274 volta volt).

A gép fénypontja az erőelosztó. Ez egy bolygókerekes hajtómű, melynek központi (napelemes) kereke a generátorhoz, a bolygókereke (hordozó) a belső égésű motorhoz, a legkülső gyűrű pedig a villanymotorhoz és a gép kerekeihez csatlakozik.

Ez a rendszer zökkenőmentesen osztja újra az energiaáramlást a csomópontok között különböző irányokban.

Különösen lehetséges az autó elindítása egy villanymotorral, majd a belső égésű motor beindítása.

Egy ilyen összetett rendszer eredménye önmagáért beszél.

Soros és párhuzamos hibrid hajtások (illusztrációk a toyota.co.jp-ről).

A Prius II általános hatásfoka (a tartálytól a kerekekig tartó teljes energiaútra számítva) 37%, szemben a benzines 16%-kal (a "japán" szabványos városi ciklusban).

Nehéz találni egy másik gázüzemű autót, amely méretéhez képest ennyire gazdaságos, 104 lóerős csúcsteljesítménnyel (ICE plusz akkumulátorok) van tartalékban.

A globális autóipar egyik legfontosabb technológiai trendje a „zöld” technológiák bevezetése. Még a hatékony biztonsági rendszerek és a legmodernebb elektronikus asszisztensek is elhalványulnak az elektromos és hibrid koncepciók nyújtotta előnyök előtt. És ez nem csak a környezetszennyezés szintjének minimalizálásáról szól. A hagyományos üzemanyagok fogyasztásának megszüntetése vagy legalább csökkentése az autósok számára is előnyös, jelentős megtakarítással számolhatnak. Igaz, a "megtakarítás" szót még mindig vonakodva kombinálják az energiatakarékos modellek áraival. Ennek az osztálynak a legtöbb ajánlata 2-3 millió rubelért elérhető az orosz fogyasztók számára. Ebben az összefüggésben egy olyan autó választása, mint a Toyota Prius Hybrid, amelynek fotóját az alábbiakban mutatjuk be, nagyon vonzó.

A modellt 1,2 millió rubel kezdeti árcédulával kínálják. Természetesen egy ilyen költséget nem lehet megfizethetőnek nevezni egy tömegautó-rajongó számára, de az üzemanyag-fogyasztás csökkenése a hosszú távú működés során indokolja a befektetést. Sőt, a vevő nem csak egy szokatlan erőművel rendelkező modellt kap, hanem egy kiváló minőségű japán autót, egy csipetnyi prémiummal.

Általános információk a modellről

A hibrid modellek és az elektromos autók divatja a gyártók körében a 2000-es évek elején jelent meg. Természetesen ezen a területen már korábban is történtek fejlesztések, de ezek valódi koncepcióban való megvalósítása csak az elmúlt 15 évben történt meg. A japán gyártó viszont a szegmens egyik úttörője lett, még 1997-ben kiadott egy hibrid modellt. Az autó azonban csak három évvel később jelent meg a világpiacon. Ugyanakkor ugyanazt az eszközt megtartották - a 2000-es Toyota Prius Hybrid a motorháztető alatt négy alkatrészt tartalmaz: egy hagyományos belső égésű motort, egy villanymotort, egy nagyfeszültségű akkumulátort és egy motorgenerátort. Mint látható, a modell különböző erőmű-konfigurációk elemeit egyesíti, beleértve a klasszikus belső égésű motort és az akkumulátort is.

Az autó megjelenését tekintve a golfosztályhoz köthető. Bár a nagy gyártók hajlamosak kizárólag drága luxusváltozatokat szállítani hibrid telepítésekkel, a japánok az általános fogyasztóhoz közeli osztályt választották. Valójában ez az oka egy Toyota Prius Hybrid autó viszonylag megfizethető árának, amelyről a tulajdonosok véleménye nagyon kedvező az 1,2 millió rubelért fizetett változathoz képest, de megjegyzik az opcionális felszerelések gazdagságát is a drágább verziókban. 2 millió rubelért.

Az alapverzió működése

A mérnökök kétféle megközelítést kínálnak a hibrid tervezés megvalósítására. Az első változatban a gép mozgását, irányítását villanymotor biztosítja, a belsőégésű motor pedig csak az akkumulátort látja el. A második lehetőség mindkét generátor egyenértékű használatának lehetőségét biztosítja. Az első két generáció megmutatta a két fogalom kombinálásának lehetőségét és hatékonyságát. Ahhoz, hogy megértsük, hogyan működik a Toyota Prius Hybrid a klasszikus változatban, érdemes megfontolni a Synergy Drive erőművet. A komplexum egy 78 LE-s benzinmotort tartalmaz. val vel. és egy 68 LE-s akkumulátoros villanymotor. val vel. Ez együtt biztosítja a maximális megtérülést. Ezt a potenciált négy móddal kezelheti. Az indítás pillanatában az ICE telepítés kikapcsol, és a villanymotor veszi át a gép főhajtásának funkcióját. A teljesítmény növekedésével a helyzet megváltozik: az akkumulátor aktivitása csökken, és a benzin egység lép működésbe.

A harmadik generáció működési elve

A teljesítmény növekedése ellenére a modell harmadik generációja magas üzemanyag-hatékonysággal rendelkezik. A változat 1,8 literes "négyest" kapott, amelynek sémája az Atkinson-cikluson alapul. Ahogy az eredeti készülék is sugallja, a Toyota Prius Hybrid is kapott egy akkumulátort, ami szükség szerint aktiválódik. A harmadik generáció jellemzői közé tartozik az elektromos hűtőszivattyú és a továbbfejlesztett kipufogógáz-visszavezető rendszer is. Ami a vezetési módokat illeti, ebben az esetben három módszert feltételezünk. Az első üzemmódot (EV) alacsony sebességtartományban való közlekedésre tervezték csatlakoztatott akkumulátorral. Ezt egy továbbfejlesztett üzemmód követi, amely lehetővé teszi a gázpedál érzékenységének növelését a sportos utazáshoz. A leggazdaságosabb az Eco Mode, amely a ráfordított energia és az autó teljesítményigényének legracionálisabb arányát éri el a mozgás során.

A modell műszaki paraméterei

A belső töltés összes jellemzőjével a platform és az autó fő szerkezete a hagyományos séma szerint készül. Ugyanakkor a külső meglehetősen szokatlannak tűnik, ami viszont újabb lendületet ad a Toyota Prius Hybridnek. A modell műszaki jellemzői így néznek ki:

• A hibrid karosszériája 5 ajtós ferdehátú.
• Hossza - 445 cm.
• Szélesség - 172,5 cm.
• Magasság - 149 cm.
• Csomagtér térfogata - legalább 408 liter.
• Tengelytáv - 270 cm.
• Hátsó nyomtáv - 148 cm.
• Első nyomtáv - 150,5 cm.
• Hézag - 14,5 cm.
• Felfüggesztés - elöl rugófüggetlen, hátul félig független.
• Sebességváltó - közvetlen bolygóműves.
• Fékek - tárcsa.

Az akkumulátor specifikációi

A gyártó NiMH és Panasonic akkumulátorait használja, amelyekre 8 év garancia vonatkozik. Valójában ezeknek az elemeknek köszönhetően a Toyota Prius Hybrid autó módosításának költséghatékonysága biztosított. A használt akkumulátorok műszaki adatai a következők:

• Kapacitás - 6-21 Ah.
• A teljes feltöltéshez szükséges idő 90 perc.
• Súly - 45-80 kg, változattól függően.
• Az akkumulátorban lévő modulok száma 28 és 40 között van.
• A modul szegmenseinek száma 6.
• A szegmens feszültsége 1,2 V.
• Teljes feszültség - 206-288 V.
• Tartalék akkumulátor energia - maximum 4,4 kWh.

A működés technológiai jellemzői

A legtöbb autós véleménye szerint a hibrid modellek közötti fő különbség a hatékonyságuk. Ennek ellenére a Toyota Prius Hybrid működésének más árnyalatai is vannak. A működési elv különösen a vezérlés meglehetősen magas szintű automatizálását határozza meg, amelyre fel kell készülni. Például a fedélzeti számítógép önállóan szabályozza a motor paramétereit, így biztosítva az akkumulátor optimális teljesítményét. Például amikor a jármű leáll, a rendszer aktiválja a regeneratív fékezést, amely automatikusan újratölti az akkumulátort.

További hasznos megoldásokat kínálnak, mint például a távolságmérő érzékelőt, az automatikus biztonsági övfeszítőt, az ülésállítást és a Toyota Prius Hybrid pedálérzékenységének optimális beállítását. A tulajdonosi vélemények az intelligens asszisztensek munkáját is értékelik, amelyek lehetővé teszik a parkolást és a tolatókamera egyszerű használatát.

Üzemanyag fogyasztás

A japán modell még a hibrid szegmens más képviselőinek hátterében is jó megtakarításokat mutat. A városban az autó az alapváltozatban körülbelül 8 litert fogyaszt, a városon kívül pedig még kevesebbet - 5,5 litert. Ráadásul a káros anyagok kibocsátását tekintve a japánok által használt motorok jelentősen meghaladják az Euro-4 szabványokat. Ugyanakkor a harmadik generáció még alacsonyabb üzemanyag-fogyasztású. A Toyota Prius Hybrid ebben a verzióban a városban való vezetés során 4,9 literes, autópályán pedig 4,6 literes fogyasztást mutat. Egy ilyen eredmény nem csak az erőműnek köszönhető. A megnövekedett motorteljesítmény pótlására a mérnökök nagy teherbírású alumíniumötvözeteket használtak az építés során. Ez lehetővé tette a hibrid tömegének csökkentését, amely 1,5 tonna.

Dinamikus mutatók

A zöld technológiák széles körű elterjedését az autóiparban két keresletet korlátozó tényező gátolja. Köztük, mint már említettük, az ár, valamint a szerény sebességi teljesítmény. A japán gyártó azonban képes volt megszabadulni ezektől a hiányosságoktól, amit a dinamikus reakció is bizonyít: a Toyota Prius Hybrid tisztességes, 170 km/h-s maximális sebességgel és jó gyorsulással rendelkezik - 100 km/h-ig a kínaiak 11-ben gyorsulnak. másodpercig.

A hibrid ilyen nagy teljesítménye részben a könnyű kialakításnak köszönhető, de nem szabad kizárni a modell technológiai jellemzőinek befolyását sem. Például egy nagy nyomatékú villanymotor gyors választ ad, a hagyományos sebességváltó hiánya pedig optimalizálja a vezető és az erőmű közötti interakciót. Ne feledkezzünk meg az elektronikus rendszerekről sem, amelyek kiegészítik a Toyota Prius Hybrid SUV-ját. A tulajdonosi vélemények az asszisztensek gyakorlati előnyeiről beszélnek a mozgás folyamatában. Nemcsak a biztonságot javítják, hanem a hibrid vezetését is megkönnyítik.

Tervek a hibrid továbbfejlesztésére

Az új módosítások fejlesztése során a cég több területre fókuszál. Jelenleg a modell fejlesztése a legfontosabb. Ezen a részen a külsőt tervezők tervezők végzik. Az első generációkban az alkotóknak jelentős eredményt sikerült elérniük az aerodinamikai légellenállási együttható csökkenése formájában, amely jelenleg optimális a Toyota Prius Hybrid modell számára. Az alternatív áramforrásokon alapuló működési elvet is fejlesztik, többek között napelemeken keresztül. A mérnökök aktívan részt vesznek a tetőre történő felszerelésük módjainak tervezésében. A várakozásoknak megfelelően ennek az elemnek köszönhetően az autó képes lesz biztosítani a klímaberendezés működését.

Pozitív visszajelzések a tulajdonosoktól

A legtöbb pozitív vélemény a modellről az erőmű nyújtotta előnyöknek köszönhető. A hagyományos benzines autókhoz képest ennek az autónak az üzemeltetése sokkal gazdaságosabb. És nem csak az üzemanyagköltségek csökkentéséről van szó egy olyan ötajtós esetében, mint a Toyota Prius Hybrid. A tulajdonosi vélemények azt mutatják, hogy a modell nem igényel olyan gyakran olajcserét, és kiküszöböli az indító és a generátor javítását is, amelyek egyszerűen nem állnak rendelkezésre a motorháztető alatt. Ezenkívül megjegyzik az autó előnyeit a legújabb opcionális eszközökkel való felszerelés tekintetében.

Érdemes megjegyezni az autó előnyeit az oroszországi működés szempontjából. Ami különösen kellemes a hazai autótulajdonos számára: még a súlyos fagyok sem befolyásolják a Toyota Prius Hybrid crossover teljesítményét. A téli tulajdonosi vélemények megerősítik, hogy az autó problémamentesen indul, és csak belső fűtésre van szüksége a kényelmes utazáshoz.

Negatív visszajelzés

Természetesen a magas költség sokakat taszít egy ilyen vásárlástól. Bár más hibridekhez képest ez a lehetőség a legkedvezőbb árúnak nevezhető, ez az autó még mindig drágább, mint benzines társai. A kimerült hibrid akkumulátorok ártalmatlanításának problémáit is bírálják, de ezek a problémák inkább a környezetvédelmi szervezeteket érintik, mint az autótulajdonosokat.

Következtetés

A „zöld” autók szegmensében nincsenek olyan modellek az orosz piacon, amelyek teljes mértékben versenyezhetnének a japán fejlesztéssel. Nem véletlen, hogy a Toyota Prius Hybridről szóló vélemények többnyire pozitívak. Az autót az üzemeltetési és karbantartási megtakarítások jellemzik, ugyanakkor szinte minden olyan funkciót biztosít, amellyel a hagyományos benzines modellek rendelkeznek. Természetesen vásárláskor nagy összeget kell készítenie, de a hibrid biztosan megtérül a hosszú távú működés során. Az új technológiák drágák, de a fejlettebb járművekre való átállás előnyeit nem lehet túlbecsülni.