La situazione critica con l'ambiente e il costante aumento dei prezzi del carburante stanno costringendo i produttori di trasporti a cercare nuove soluzioni. I motori a combustione interna (ICE) vengono migliorati, modificati e “miscelati” con i motori elettrici. Perché questo è fatto, come funziona un motore ibrido, considereremo nella pubblicazione odierna.

L'idea di collegare due unità (un motore a combustione interna e un motore elettrico) non può essere definita nuova. Nel 1897, la società francese Parisienne des Voitures Electriques iniziò a produrre automobili con motori ibridi, e poco dopo l'americana General Electric ha prodotto il primo ibrido con un motore a benzina a quattro cilindri. Ma poi una tale innovazione si è rivelata economicamente inopportuna. Il carburante costava poco e la potenza dell'auto ibrida era inferiore a quella dei modelli tradizionali. Ma i tempi sono cambiati. I prezzi del carburante sono in aumento, l'ambiente si sta deteriorando. Le auto con propulsori misti divennero rilevanti e iniziarono a guadagnare popolarità.

In parole semplici sul complesso

Cos'è un motore ibrido? Un motore ibrido è un sistema costituito da due unità interconnesse: elettrica e benzina. Possono lavorare sia separatamente che contemporaneamente. Questo sistema è controllato dal computer di bordo del veicolo. Decide, a seconda della modalità di guida, quale tipo di propulsore deve essere attivato in un determinato momento.

Per la guida urbana, quando il motore non deve generare ad alta potenza utilizzando un motore elettrico. Durante la guida su strade di campagna, il computer spegne il motore elettrico e attiva l'unità di alimentazione.

In modalità di guida mista, quando il motore della vettura gira sotto carico con accelerazioni e arresti periodici, le due unità lavorano in tandem. Inoltre, durante il funzionamento del motore a benzina, ricarica in corso elettrico. meritano un'attenzione speciale.

Risparmiare energia nei motori ibridi

È noto che un'enorme quantità di energia viene spesa per il movimento di un'auto. A questo proposito sorge spontanea una domanda: come può un motore elettrico, anche in condizioni di basso carico, funzionare a lungo senza un rimorchio aggiuntivo con batterie. Per comprendere il principio di funzionamento del motore elettrico dell'auto, è necessario tracciare l'intero processo dall'inizio del movimento all'arresto.

Quando l'auto si avvia o si muove a bassa velocità, tutto il lavoro viene svolto da un motore elettrico, alimentato da una batteria. Inoltre, il suo compito è accelerare l'auto alla massima velocità possibile per il motore elettrico. Dopodiché, il computer dà un comando per accendere il motore a benzina. Contemporaneamente, il motore a combustione interna cede parte dell'energia al generatore, che sostituisce la batteria e continua ad alimentare al suo posto il motore elettrico, caricando contemporaneamente la batteria. L'auto allo stesso tempo funziona su due propulsori contemporaneamente.

Quando ci si sposta con velocità media il motore elettrico è spento, solo il motore a combustione interna è in funzione, reintegrando la fornitura di energia della batteria. Con un aumento del carico sul motore a combustione interna, un motore elettrico viene nuovamente in soccorso. Ma l'elettricità viene reintegrata non solo da Operazione GHIACCIO. Il meccanismo del freno di un'auto con motore ibrido è progettato in modo tale che l'energia generata durante la frenata venga convertita in energia elettrica e vada anche ad alimentare il motore elettrico. Tale frenata è chiamata "rigenerativa".

L'algoritmo di lavoro considerato sopra descrive il quadro generale del funzionamento di un'unità di potenza ibrida di un'auto. Ad oggi esistono tre tipi di tali motori: seriale, parallelo e misto.

Circuito ibrido in serie

Il principio di funzionamento di un tale schema può essere considerato il più semplice degli ibridi. Il motore a combustione interna in questo tipo è un elemento ausiliario ed è progettato per azionare un generatore. Il generatore, ricevendo energia dal motore a combustione interna, la converte in energia elettrica e alimenta il motore elettrico, che mette in moto l'auto.

Tale schema, di norma, viene utilizzato nelle auto a bassa potenza (auto compatte). Ma la batteria utilizzata ha una grande capacità, con la possibilità di ricaricare da una presa di corrente convenzionale. Grande capacità La batteria consente di ridurre al minimo l'utilizzo di motori a combustione interna, ovvero l'auto può muoversi su un motore elettrico alimentato solo dalla batteria. Chevrolet Voltè uno dei modelli di auto che utilizza circuiti in serie ibrido.

Circuito parallelo per auto ibride

Il principio di funzionamento del circuito parallelo è che il motore a combustione interna e il motore elettrico sono installati in modo tale che sia possibile utilizzarli sia insieme che separatamente. Tuttavia, la funzione principale del motore elettrico in un tale schema è quella di creare ulteriore potenza del motore a combustione interna durante l'accelerazione. Inoltre il motore elettrico svolge le funzioni di un motorino di avviamento e di un generatore. Le batterie con questo schema non richiedono una ricarica aggiuntiva, hanno abbastanza energia generata durante il movimento.

Intuizione Honda Ibrido civico, BMW Active Hybrid 7, Volkswagen Touareg Hybrid - modelli con motore ibrido parallelo.

Circuito ibrido serie-parallelo

In questo schema, il motore a combustione interna e il motore elettrico sono interconnessi da un riduttore epicicloidale, con l'aiuto del quale la potenza di entrambi i motori viene trasmessa alle ruote motrici.

Il circuito misto differisce dal circuito parallelo in presenza di un generatore che crea energia per il motore elettrico.

Toyota Prius, Lexus RX 450h, Ford Escape Hybrid sono ibridi completi.

Vantaggi dei motori ibridi

1. Il vantaggio principale degli ibridi è la sua economia. Il risparmio minimo di carburante è del 20%, il che è un vantaggio tangibile di fronte all'aumento dei prezzi.
2. La condivisione di due motori riduce le emissioni di CO2.
3. Eccellente prestazioni di guida, che si ottengono grazie al razionale accumulo e alla successiva ridistribuzione della potenza generata congiuntamente dai due motori.
4. Rispetto a auto tradizionale l'ibrido ha una riserva di carica tangibile, ovvero può continuare a muoversi anche con il serbatoio vuoto.
5. Le caratteristiche dei motori ibridi sono del tutto identiche ai modelli tradizionali con motori a combustione interna, contrariamente agli stereotipi prevalenti, e tenendo conto di altri vantaggi, a volte addirittura li superano.
6. I motori elettrici sono quasi silenziosi, il che aggiunge comfort durante il funzionamento del veicolo.
7. Rispetto a un veicolo elettrico, la batteria di un ibrido viene caricata da un motore alimentato a carburante, che ne aumenta l'autonomia.
8. Il rifornimento dell'auto viene effettuato con la stessa benzina delle auto tradizionali.

Svantaggi degli ibridi

1. L'alto costo dell'auto.
2. La manutenzione dell'auto è costosa. È improbabile che sia possibile riparare da soli una macchina del genere ed è molto difficile trovare artigiani qualificati. Ci saranno anche problemi con i componenti.
3. I cambiamenti delle temperature climatiche hanno un effetto negativo sulla batteria e portano alla sua autoscarica.

Esternamente, le auto con propulsori ibridi non differiscono dalle classiche controparti a benzina. Naturalmente, se i modelli di auto con motori ibridi avessero lo stesso costo degli analoghi con motori a combustione interna e la manutenzione non causasse difficoltà, quasi nessuno rifiuterebbe un'auto del genere. Ma avanti questo momento la realtà è che la differenza di prezzo tra un ibrido e un analogo è in media di $ 4.000. Anche se prendiamo in considerazione tutti i vantaggi di tali macchine, compreso il risparmio di carburante, la differenza sarà comunque sproporzionata. Se non ci sono guasti e il chilometraggio è significativo, l'auto ripagherà al massimo in cinque anni. Questo stato di cose non ispira ottimismo. Ma come si suol dire: "Quante persone - tante opinioni", quindi la scelta spetta sempre a una persona in particolare.

Toyota Priusè attualmente l'auto ibrida più venduta al mondo. Dal 1997 sono stati venduti oltre 2 milioni di ibridi. Per i primi tre anni, l'auto è stata venduta esclusivamente in Giappone. Oggi la Toyota Prius può essere acquistata in Russia. Ibrido di massa sopravvissuto a tre generazioni. Nel 2014 è avvenuto un altro restyling del modello.

Il principio di funzionamento della centrale elettrica ibrida Toyota Prius è il seguente. Motore a benzina da 1,8 litri con solo 99 Potenza del cavallo trasmette la coppia all'alternatore, che a sua volta carica la batteria ad alta tensione al nichel-metallo idruro. La batteria della Prius alimenta i motori elettrici che alimentano l'auto. La cosa più interessante è che l'ultima generazione dell'ibrido può essere ricaricata anche da una normale presa domestica, il che rende l'auto ancora più economica. Inoltre, in frenata, l'energia cinetica, attraverso il sistema di recupero, ricarica leggermente la batteria. Cioè, la Prius ha due sistemi frenanti, l'attrito rigenerativo e convenzionale, che inizia a funzionare con una frenata brusca.

Molti sono principalmente interessati alle prestazioni dinamiche e ai consumi Carburante Toyota Prius. Non è un segreto, l'accelerazione della Prius a centinaia richiede poco più di 10 secondi e il consumo di carburante in città è di 3,9 litri, in autostrada questa cifra è leggermente inferiore ed è di 3,7 litri. La benzina AI-95 viene utilizzata come carburante. La velocità massima di un'auto ibrida oggi è di 180 km/h

Motore a benzina Toyota Prius funziona in modo autonomo, cioè il sistema informatico stesso decide quando accenderlo e quando spegnerlo. Negli ingorghi urbani, l'auto di solito si muove con la trazione elettrica. Pertanto, l'auto non ha un cambio. Il motore elettrico prende rapidamente qualsiasi velocità. La potenza del motore elettrico è di 60 CV, più 99 da unità di benzina.

Aspetto Toyota Prius determinato dal desiderio di risparmiare carburante, quindi una silhouette così snella del corpo dell'auto non è facile. Coefficiente resistenza aerodinamicaè 0,25, indicatore importante quando si supera la resistenza dell'aria. Questo determina l'intera forma del corpo. L'ultimo restyling ha riportato il frontale della vettura al comune denominatore dell'attuale stile aziendale. Pertanto, la parte anteriore è molto simile all'esterno della Corolla. Stiamo guardando foto della versione europea della Prius.

Foto Toyota Prius

Salone Toyota Prius per i passeggeri non è molto diverso da un'auto convenzionale. Tuttavia, l'autista vive in una realtà diversa. Cruscotto, consolle centrale, leva del cambio, o meglio il selettore della modalità di guida. Tutto questo a prima vista è molto insolito. Monitor e tabelloni visualizzano costantemente informazioni sulla modalità di funzionamento del motore elettrico, centrale elettrica ibrida. Anche i materiali di rivestimento interno, secondo il produttore, sono molto rispettosi dell'ambiente. Foto salone Prius Ulteriore.

Foto salone Toyota Prius

Baule della Toyota Prius differisce anche poco dal vano bagagli di una berlina convenzionale e dalla capacità di piegarsi ultima fila sedile rende l'auto molto pratica nella vita di tutti i giorni. Il volume del bagagliaio è di 445 litri, un buon indicatore considerando che sotto il pianale del bagagliaio è presente una batteria ad alta tensione. Foto del bagagliaio della Prius vedi sotto.

Foto bagagliaio Toyota Prius

Specifiche Toyota Prius

Specifiche della Toyota Prius molto interessante. L'ibrido è lungo meno di 4,5 metri, mentre il passo è di 2,7 metri, il che rende l'interno dell'auto molto spazioso. La massa della macchina è di quasi 1,5 tonnellate. Altezza libera dal suolo Prius non è grande, solo 140 mm. Anche se perché elevata altezza da terra un'auto nata esclusivamente come city car, sotto le cui ruote dovrebbe esserci sempre asfalto liscio.

Motore a benzina Prius 4 cilindri, è un DOHC a 16 valvole con sistema a fase variabile fasatura della valvola VVT-i, volume di lavoro di 1,8 litri. Con una potenza di 99 CV. la coppia è di 142 Nm. A questo aggiungiamo un motore elettrico che produce 60 CV. a 207 Nm di coppia e otteniamo un'auto abbastanza dinamica.

Trasmissione della Toyota Prius ha in esclusiva trazione anteriore. Oltre all'unità a benzina e al motore elettrico, sotto il cofano dell'auto c'è anche una trasmissione ibrida a variazione continua. Pertanto, nel vano motore, come si suol dire, "la mela non ha nessun posto dove cadere". Di seguito sono riportate le dimensioni dettagliate della Prius.

Peso, volume, gioco, dimensioni Toyota Prius

• Lunghezza - 4480 mm
• Larghezza - 1745 mm
• Altezza - 1490 mm
• Interasse - 2700 mm
• Traccia anteriore e ruote posteriori– 1525/1520 mm
• Sbalzo anteriore / posteriore - 925/855 mm
• Lunghezza cabina - 1905 mm
• Larghezza cabina - 1470 mm
• Altezza cabina - 1225 mm
• Volume del bagagliaio della Toyota Prius - 445 litri
• Volume del serbatoio del carburante - 45 litri
• Dimensione pneumatici - 195/65 R15
• Altezza libera dal suolo o altezza da terra Toyota Prius - 140 mm

Opzioni e prezzo Toyota Prius

Prezzo Toyota Prius nella versione base oggi è 1.245.000 rubli. per i soldi, ottieni una berlina a 5 porte ben confezionata. La configurazione iniziale di "Elegance" include un insieme abbastanza ampio di opzioni, tra cui:

• Cerchi in lega da 15".
• Specchietti laterali ripiegabili elettricamente con riscaldamento e ripetitori
• Luci di marcia diurna a LED
• Fendinebbia
• Telecamera posteriore
• Display LCD a colori da 6,1 pollici nella consolle centrale
• Controllo climatico
• Inclina e raggiungi il piantone dello sterzo
• Sistema di controllo touch computer di bordo sul volante (Touch Tracer)
• Airbag frontali
• Tenda nel bagagliaio
• Sistema di accesso intelligente macchina intelligente Ingresso (per la porta del conducente)
• Volante multifunzione in poliuretano
• Avviamento del motore "Push Start" (pulsante di avvio)
• Monitor di supporto Eco drive
• Display a testa alta
• Sistema audio con supporto CD/MP3/WMA 6 altoparlanti
• Airbag laterali
• Tende per tutte le file di sedili
• Airbag per le ginocchia del conducente
• Assistenza alla frenata di emergenza (BAS)
• Sistema frenante antibloccaggio (ABS) con sistema elettronico distribuzione della forza frenante (EBD)
• Luci posteriori a diodi emettitori di luce (LED).
• Controllo della trazione (TRC)

Ma questo non è il limite, ci sono altre due configurazioni, queste sono "Prestige" per 1.451.000 rubli e "Lux" per 1.595.000 rubli. Una caratteristica del pacchetto Prestige è la presenza di fari a LED, sensori di pioggia e luce, cruise control, un sistema audio avanzato e interni in pelle.

La versione "Lux" piacerà con la presenza di un tetto apribile e un pannello solare sullo stesso tetto. L'energia della batteria solare in questa configurazione va a lavorare sistema automatico aria condizionata in cabina. Cioè, puoi lasciare l'auto nel parcheggio sotto il sole cocente e il sistema stesso raffredderà l'interno.

Prezzo Toyota ibrida Prius, ovviamente, è più alta di un'auto convenzionale. Tuttavia, secondo il produttore, per diversi anni di funzionamento attivo sarà possibile risparmiare parecchi soldi sul carburante. Ciò è particolarmente importante nei paesi in cui la benzina è piuttosto costosa.

VideoToyota Prius

Recensione video e test drive della Prius, stiamo guardando un video piuttosto interessante.

Le prospettive di mercato per le vendite di auto ibride nel nostro paese non sono così brillanti come in Giappone, Europa o Stati Uniti. Ma la tecnologia ibrida non si ferma e continua ad evolversi. Ricordiamo che una volta i telefoni cellulari non erano disponibili al grande pubblico, perché costano un sacco di soldi, ma la situazione è rapidamente migliorata. Speriamo che le auto ibride diventino più convenienti altrettanto rapidamente.

Una Toyota Prius usata può essere vista da due angolazioni. Da un lato, è un simbolo dell'ecologia, che si è trasformato in un'auto economica senza spina dorsale per viaggiare dal punto A al punto B. Dall'altro, è un interessante e tranquillo modo originale ridurre i costi del carburante.

Ma di cosa ha veramente bisogno la stragrande maggioranza delle persone? Per rendere l'auto affidabile, relativamente veloce, comoda, sicura e consumare un minimo di carburante. Tutti questi requisiti sono soddisfatti dalla Toyota Prius di terza generazione.

Il produttore afferma che la Prius è in grado di cavarsela con 4 litri di benzina ogni 100 km. In realtà, spostandoti per non irritare gli altri, ti serviranno circa 6 litri. Se eviti di viaggiare in autostrada, allora in città consumo medio saranno circa 5 litri. Fuori città, dove la trazione ibrida non è più utile, e il motore deve spingere un'auto con batterie pesanti, il costo sarà di 7-8 litri.

La praticità è un altro punto di forza della Toyota Prius. C'è molto spazio all'interno. Ma in termini di comfort, le cose vanno un po' peggio. Le poltrone non impediscono al corpo di muoversi e i cuscini del sedile sono corti. Inoltre, è impossibile installare correttamente il volante. Devi sederti completamente braccia tese o con le gambe piegate.

Dovrai abituarti al riscaldamento estremamente lento della cabina in inverno. Prima di tutto, la colpa è del motore ad alta efficienza termica. L'energia termica che genera semplicemente non è sufficiente per eccessi come il comfort dell'equipaggio. Per salvare gli orsi polari, qualcosa deve essere sacrificato.

Anche l'ergonomia non è esemplare. L'head-up display di proiezione non è così stancante per gli occhi quanto il digitale sovraccarico di piccole icone pannello di controllo sopra il pannello centrale. Ci vuole tempo per abituarsi.

L'isolamento acustico e le sospensioni non sono male in città e oltre basse velocità, ma a un ritmo di movimento più elevato, le gomme iniziano a ululare e il telaio si fa sentire. Assale posteriore con trave elastica, reagisce con decisione alle crepe dell'asfalto e alle superfici ondulate.

La Toyota Prius non richiede particolari abilità di guida. Ma se vuoi sfruttare il massimo potenziale di una configurazione ibrida, dovresti abituarti a guidare in modo leggermente diverso. Ad esempio, utilizzare l'inerzia per accumulare energia elettrica (recupero). Pertanto, il carburante può essere risparmiato. Dopo essersi adattati per indovinare fino a che punto l'ibrido può rotolare senza gas, rallentando per inerzia, sarà possibile utilizzare i freni solo in casi eccezionali. Questo tipo speciale intrattenimento, non meno eccitante che cavalcare di traverso.

Mentre le generazioni precedenti della Prius non potevano affidarsi interamente a un motore elettrico, la terza generazione del modello poteva benissimo fare a meno dell'aiuto di un motore a combustione interna. La riserva di carica è sufficiente per 2-3 km di viaggio, ma a velocità superiori a 50 km / h, di norma, viene attivata la modalità combinata dell'installazione ibrida.

Il motore elettrico funziona principalmente come assistente, aiutando un'auto relativamente pesante a partire con dignità da un posto. Agli incroci, poche persone vogliono fermarsi per un ibrido. Ma qual è la sorpresa degli altri quando la Prius parte allegramente a un semaforo verde. A differenza di alcune macchine automatiche che impiegano un'eternità dopo aver rilasciato il pedale del freno prima che l'auto si allontani, l'ibrido giapponese inizia a muoversi all'istante. Certo, questo non è il modo più economico di guidare, ma puoi sempre accelerare se necessario. La Toyota accelera volentieri da qualche parte fino a 150 km / h, ma dopo 130 km / h l'accelerazione è già un po 'impressionante. Su una strada pianeggiante si può raggiungere velocità massima 180 chilometri all'ora

ibrido presa della corrente ha tre modalità di funzionamento. Nel primo, Eco, la risposta al pedale dell'acceleratore è piuttosto lenta. E in modalità Power, le reazioni sono troppo nitide e sembrano un interruttore ON / OFF. Per i viaggi ordinari, la "modalità standard" è più adatta. La potenza potrebbe tornare utile per i sorpassi.

Le modalità di guida non hanno alcun effetto sullo sterzo. Le risposte sono un po' vaghe, come se i segnali venissero inviati via cavo. Semplicemente non c'è feedback sul volante. Toyota Prius ha un carattere diverso da ciò che è inerente auto d'epoca. Il guidatore non può mai diventare tutt'uno con l'ibrido giapponese.

A velocità fino a 80 km/h, dopo aver tolto il piede dall'acceleratore, il motore viene spento e inizia il processo di recupero dell'energia. La frenata avviene grazie al motore elettrico, che risparmia i freni. C'è anche una modalità di frenata del cambio, necessaria durante la guida ripida discesa su un veicolo carico.

Problemi e malfunzionamenti tipici

La Toyota Prius non ha difetti fatali. UN attuatore molto affidabile. Il motore a combustione interna da 1,8 litri funziona con un ciclo Atkinson modificato (la valvola di aspirazione rimane aperta per un po' anche quando il pistone inizia a rientrare, simulando così efficacemente una corsa del pistone a lunghezza variabile).

Invece del CVT spesso problematico e di durata limitata, qui è installato un ingranaggio planetario quasi perpetuo. Lavora con un motore elettrico, che inoltre non presenta malattie caratteristiche. Ma questo non significa che la Toyota Prius non richieda manutenzione. motore a gasolio, come qualsiasi altro motore, ha bisogno di aggiornare regolarmente l'olio e i filtri. E dopo 300-400 mila km, la guarnizione sotto la testata del blocco potrebbe bruciarsi o la pompa del sistema di raffreddamento potrebbe perdere. Presto la valvola potrebbe guastarsi Sistemi EGR. È facilmente accessibile dall'alto e spesso prende vita dopo la pulizia.

Se ce ne sono di piccoli guasti meccanici, quindi, di regola, a causa della trascuratezza della manutenzione regolare. I problemi compaiono anche dopo lunghe soste, durante le quali la batteria è completamente scarica. Questa macchina non dovrebbe essere "folle".

La Toyota Prius ha subito un paio di grossi richiami. Uno riguardava auto prodotte prima del gennaio 2010: c'erano problemi con l'ABS su strade sconnesse. Nel febbraio 2014 è stato annunciato il secondo. Questa volta la riparazione ha richiesto un'installazione ibrida. C'era il pericolo che i transistor dell'inverter si surriscaldassero, causando il passaggio in modalità provvisoria del veicolo o la completa perdita di potenza. Il difetto ha interessato tutte le copie della Prius ed è del tutto possibile che questo problema sia ancora davanti alla tua auto. Il costo di un nuovo inverter è di 320.000 rubli, usato - di 20.000 rubli.

In inverno, a volte il display centrale inizia a fare i capricci, non rispondendo volentieri al tocco. Non troppo interni di qualità a volte scricchiola e la plastica si graffia facilmente.

Tuttavia, l'affidabilità dell'auto è valutata come superiore alla media. La Toyota Prius è regolarmente al primo posto nelle valutazioni di soddisfazione e affidabilità.

Molte persone sono preoccupate per la durata della batteria. È vero che in inverno la loro capacità, e soprattutto la loro prontezza a muovere il veicolo con la sola energia elettrica, si riduce. Ma in un clima temperato, anche dopo 100.000 km o 5 anni di funzionamento (periodo di garanzia), non si avverte una diminuzione significativa della carica della batteria. I proprietari anche dopo 300.000 km non si lamentano del calo della capacità della batteria.

La necessità di sostituire la batteria al nichel-metallo idruro (Ni-MH) potrebbe sorgere solo successivamente danno meccanico, ad esempio, a seguito di un incidente. Il costo di una nuova batteria ad alta tensione è di 280.000 rubli, quella usata è di 45.000 rubli.

Manutenzione

L'olio nel cambio e nel differenziale è progettato per l'intera vita utile e richiede solo un controllo del livello e delle condizioni ogni 60.000 km. Eppure, quando si opera in condizioni difficili, Toyota consiglia di ridurre l'intervallo di monitoraggio a 45.000 km e sostituzione completa eseguire fluidi di lavoro entro e non oltre 90.000 km. Le condizioni difficili includono frequenti viaggi in autostrada a una velocità di circa 130 km / h.

Devo ancora cambiare il liquido di raffreddamento. La prima volta dopo 150.000 km, e poi ogni 90.000 km. Anche il liquido di raffreddamento dell'inverter deve essere aggiornato: prima dopo 240.000 km e poi ogni 90.000 km.

Conclusione

La Toyota Prius di terza generazione è un'auto estremamente affidabile, soggetta alle condizioni operative e ai regolamenti Manutenzione non sarà solo economico, ma anche durevole.

Specifiche Toyota Prius III (XW30 / 2009-2016)

Tipo di motore: benzina;

Volume di lavoro - 1798 cm3;

Tipo di sistema di cronometraggio - DOHC;

Numero di cilindri / valvole per cilindro - 4/4;

Diametro / corsa del pistone - 80,5 mm / 88,3 mm;

Rapporto di compressione - 13:1;

Potenza massima - 100 kW (136 CV);

La coppia più alta - 207 Nm;

Accelerazione da 0 a 100 km/h - 10,4 sec;

Velocità massima - 180 km / h;

Cambio: tipo - continuo;

Capacità serbatoio carburante - 45 l;

Peso: a vuoto / pieno - 1495 kg / 1805 kg;

Consumo di carburante:

Media / autostrada / città - 3,9 / 3,7 / 3,9 l / 100 km;

Interasse - 2700 mm;

Carreggiata: anteriore / posteriore - 1525 / 1520 mm;

Dimensione pneumatici - 195/55 R15;

lunghezza × larghezza × altezza - 4460 × 1745 × 1500 mm.

Toyota Prius Funzionamento del veicolo in varie modalità movimenti

Dati comparativi di auto Prius di vari anni di produzione

Motore a combustione interna Toyota Prius

Toyota Prius ha un motore a combustione interna (ICE) con una cilindrata di 1497 cc, insolitamente piccola per un'auto che pesa 1300 Kg. Ciò è reso possibile dalla presenza di motori elettrici e batterie che aiutano l'ICE quando è necessaria maggiore potenza. un'auto convenzionale, il motore è progettato per un'elevata accelerazione e per la guida in salita, quindi funziona quasi sempre a bassa efficienza. La 30a carrozzeria utilizza un motore diverso, 2ZR-FXE, 1,8 litri. Poiché l'auto non può essere collegata a l'alimentazione della rete cittadina (che dovrebbe essere implementata dagli ingegneri giapponesi nel prossimo futuro), non esiste altra fonte di energia a lungo termine e questo motore deve fornire energia per caricare la batteria, oltre che per muovere l'auto e alimentare ulteriori consumatori come aria condizionata, riscaldamento elettrico, audio, ecc. .e designazione Toyota per motore Prius - 1NZ-FXE. Prototipo questo motoreè il motore 1NZ-FE, installato sulle auto Yaris, Bb, Fun Cargo", Platz. Il design di molte parti dei motori 1NZ-FE e 1NZ-FXE è lo stesso. Ad esempio, i blocchi cilindri di Bb, Fun Cargo, Platz e Prius 11 sono uguali, tuttavia il motore 1NZ-FXE utilizza uno schema di carburazione diverso e le differenze di progettazione sono associate a questo.Il motore 1NZ-FXE utilizza il ciclo Atkinson, mentre il motore 1NZ-FE utilizza il ciclo Otto convenzionale.

Nel motore a ciclo Otto, nel processo di aspirazione, miscela aria-carburante entra nel cilindro. Tuttavia, la pressione nel collettore di aspirazione è inferiore a quella nel cilindro (poiché il flusso è controllato valvola a farfalla), e quindi il pistone svolge un lavoro aggiuntivo sull'aspirazione della miscela aria-carburante, fungendo da compressore. La valvola di aspirazione si chiude vicino al punto morto inferiore. La miscela nel cilindro viene compressa e accesa nel momento in cui viene applicata la scintilla. Al contrario, il ciclo Atkinson non chiude la valvola di aspirazione al punto morto inferiore, ma la lascia aperta mentre il pistone inizia a salire. Parte della miscela aria-carburante viene spostata in collettore di aspirazione, ed è utilizzato in un altro cilindro. Pertanto, le perdite di pompaggio sono ridotte rispetto al ciclo Otto. Poiché si riduce il volume della miscela che si comprime e brucia, diminuisce anche la pressione durante la compressione con questo schema di formazione della miscela, il che consente di aumentare il rapporto di compressione a 13, senza il rischio di detonazione. Aumentando il rapporto di compressione aumenta l'efficienza termica. Tutte queste attività contribuiscono al miglioramento efficienza del carburante e compatibilità ambientale del motore. Il vantaggio è una riduzione della potenza del motore. Quindi il motore 1NZ-FE ha una potenza di 109 CV e il motore 1NZ-FXE ha 77 CV.

Motore/Generatori Toyota Prius

Toyota Prius ha due motori/generatori elettrici. Sono molto simili nel design, ma differiscono per le dimensioni. Entrambi sono motori sincroni trifase con magneti permanenti. Il nome è più complesso del design stesso. Il rotore (la parte che ruota) è un magnete grande e potente e non ha collegamenti elettrici. Lo statore (la parte fissa fissata alla carrozzeria) contiene tre serie di avvolgimenti. Quando la corrente scorre in una certa direzione attraverso una serie di avvolgimenti, il rotore (magnete) interagisce con il campo magnetico dell'avvolgimento e si trova in una certa posizione. Facendo passare la corrente in serie attraverso ogni serie di avvolgimenti, prima in una direzione e poi nell'altra, il rotore può essere spostato da una posizione all'altra e quindi farlo girare. Naturalmente, questa è una spiegazione semplificata, ma mostra l'essenza. di questo tipo motore. Se il rotore viene fatto ruotare da una forza esterna, elettricità scorre a turno in ciascun gruppo di avvolgimenti e può essere utilizzato per caricare una batteria o alimentare un altro motore. Pertanto, un dispositivo può essere un motore o un generatore a seconda che la corrente venga fatta passare attraverso gli avvolgimenti per attrarre i magneti del rotore o che la corrente venga rilasciata quando una forza esterna fa girare il rotore. Questo è ancora più semplificato, ma servirà alla profondità della spiegazione.

Il motore/generatore 1 (MG1) è collegato all'ingranaggio solare del dispositivo di distribuzione dell'alimentazione (PSD). È il più piccolo dei due e ha massima potenza circa 18 kW. Di solito avvia il motore a combustione interna e regola velocità del motore variazione della quantità di elettricità prodotta. Il motore/generatore 2 (MG2) è collegato alla corona dentata dell'ingranaggio planetario (dispositivo di distribuzione della potenza) e successivamente attraverso il cambio alle ruote. Pertanto, guida direttamente l'auto. È il più grande dei due motogeneratori e ha una potenza massima di 33kW (50kW per la Prius NHW-20). L'MG2 viene talvolta definito "motore di trazione" e il suo ruolo abituale è quello di spingere l'auto come motore o restituire l'energia frenante come generatore. Entrambi i motori/generatori sono raffreddati con antigelo.

Invertitore Toyota Prius

Poiché i motori/generatori funzionano con corrente alternata trifase e la batteria, come tutte le batterie, produce corrente continua, è necessario un dispositivo per convertire una forma di corrente in un'altra. Ogni MG ha un "inverter" che svolge questa funzione. L'inverter apprende la posizione del rotore da un sensore sull'albero MG e controlla la corrente negli avvolgimenti del motore per mantenere il motore in funzione alla velocità e alla coppia richieste. L'inverter cambia la corrente in un avvolgimento quando il polo magnetico del rotore oltrepassa quell'avvolgimento e passa a quello successivo. Inoltre l'inverter applica la tensione di batteria agli avvolgimenti e poi la disinserisce molto velocemente (ad alta frequenza) per variare il valore medio della corrente e quindi la coppia. Sfruttando l'"autoinduttanza" degli avvolgimenti del motore (una proprietà delle bobine elettriche che resistono alle variazioni di corrente), l'inverter può effettivamente spingere più corrente attraverso l'avvolgimento di quella fornita dalla batteria. Funziona solo quando la tensione attraverso gli avvolgimenti è inferiore alla tensione della batteria, quindi l'energia viene risparmiata. Tuttavia, poiché la quantità di corrente attraverso l'avvolgimento determina la coppia, questa corrente consente di ottenere una coppia molto elevata a basse velocità. Fino a circa 11 km/h, l'MG2 è in grado di generare 350 Nm (400 Nm per la Prius NHW-20) di coppia al cambio. Ecco perché l'auto può iniziare a muoversi con un'accelerazione accettabile senza l'uso di un cambio, che di solito aumenta la coppia del motore a combustione interna. In caso di cortocircuito o surriscaldamento, l'inverter spegne la parte ad alta tensione della macchina. Nella stessa unità dell'inverter è presente anche un convertitore, progettato per convertire inversamente la tensione CA in CC -13,8 volt. Per discostarsi un po' dalla teoria, un po' dalla pratica: l'inverter, come i motogeneratori, è raffreddato da un sistema di raffreddamento indipendente. Questo sistema di raffreddamento è alimentato da una pompa elettrica. Se sul corpo 10 questa pompa si accende quando la temperatura nel circuito di raffreddamento ibrido raggiunge circa 48 ° C, allora sui corpi 11 e 20 viene utilizzato un diverso algoritmo per il funzionamento di questa pompa: essere "in mare" almeno -40 gradi, la pompa inizierà comunque a funzionare già all'accensione. Di conseguenza, la risorsa di queste pompe è molto, molto limitata. Cosa succede quando una pompa si inceppa o si brucia: secondo le leggi della fisica, l'antigelo sotto riscaldamento da MG (soprattutto MG2) sale - nell'inverter. E nell'inverter, deve raffreddare i transistor di potenza, che si riscaldano notevolmente sotto carico. Il risultato è il loro fallimento, ad es. l'errore più comune sul corpo 11: P3125 - malfunzionamento dell'inverter dovuto a una pompa bruciata. Se in questo caso i transistor di potenza resistono a tale prova, l'avvolgimento MG2 si brucia. Questo è un altro errore comune sul corpo 11: P3109. Sul ventesimo corpo, gli ingegneri giapponesi hanno migliorato la pompa: ora il rotore (girante) non ruota su un piano orizzontale, dove l'intero carico va a uno cuscinetto reggispinta, e in verticale, dove il carico è distribuito uniformemente su 2 cuscinetti. Sfortunatamente, questo ha aggiunto poca affidabilità. Solo nel mese di aprile-maggio 2009, nella nostra officina sono state sostituite 6 pompe su 20 corpi. Consiglio pratico per i possessori di Prius 11 e 20: regola almeno una volta ogni 2-3 giorni di aprire il cofano per 15-20 secondi con il contatto inserito o l'auto in moto. Vedrai immediatamente il movimento dell'antigelo all'interno vaso di espansione sistema ibrido. Dopodiché, puoi guidare in sicurezza. Se non c'è movimento antigelo lì, non puoi guidare un'auto!

Batteria ad alta tensione Toyota Prius

batteria ad alta tensione(abbreviato VVB Toyota Prius) Prius in 10 body è composta da 240 celle con una tensione nominale di 1,2 V, molto simile a una batteria per torcia di dimensioni D, combinate in 6 pezzi, nei cosiddetti "bambù" (c'è una leggera somiglianza nell'aspetto). I "bambù" sono installati in 20 pezzi in 2 edifici. La tensione nominale totale del VVB è 288 V. La tensione operativa oscilla nella modalità mossa oziosa da 320 a 340 V. Quando la tensione scende a 288 V nel VVB, l'avviamento del motore a combustione interna diventa impossibile. In questo caso sul display si illuminerà il simbolo della batteria con all'interno l'icona "288". Per avviare il motore a combustione interna, i giapponesi nel decimo corpo usavano un normale Caricabatterie, a cui si accede dal tronco. Domande frequenti, come si usa? Rispondo: innanzitutto ripeto che è utilizzabile solo quando sul display è presente l'icona "288". Altrimenti, quando premi il pulsante "START", sentirai semplicemente un brutto cigolio e la spia rossa di "errore" si accenderà. Secondo: è necessario collegare un "donatore" ai terminali di una piccola batteria, ad es. o un caricabatterie o una batteria potente ben carica (ma non un dispositivo di avviamento!). Successivamente, a contatto disinserito, premere il pulsante "START" per almeno 3 secondi. Quando la luce verde si accende, il VVB inizierà a caricarsi. Terminerà automaticamente dopo 1-5 minuti. Questa carica è sufficiente per 2-3 avviamenti del motore a combustione interna, dopodiché il VVB verrà caricato dal convertitore. Se 2-3 lanci non hanno portato a lancio del motore a combustione interna(e allo stesso tempo, "READY" ("Ready") sul display non deve lampeggiare, ma bruciare costantemente), quindi è necessario interrompere gli avviamenti inutili e cercare la causa del malfunzionamento. Nell'undicesimo corpo, il VVB è costituito da 228 elementi di 1,2 V ciascuno, combinati in 38 gruppi di 6 elementi, con una tensione nominale totale di 273,6 V.

L'intera batteria è installata dietro il sedile posteriore. Allo stesso tempo, gli elementi non sono più "bambù" arancioni, ma sono moduli piatti in custodie di plastica grigia. Corrente massima batterie - 80 A durante la scarica e 50 A durante la ricarica. La capacità nominale della batteria è di 6,5 Ah, tuttavia l'elettronica dell'auto consente di utilizzare solo il 40% di questa capacità per prolungare la durata della batteria. Lo stato di carica può variare solo tra il 35% e il 90% della carica nominale completa. Moltiplicando la tensione della batteria e la sua capacità, otteniamo la riserva di energia nominale - 6,4 MJ (megajoule) e la riserva utilizzabile - 2,56 MJ. Questa energia è sufficiente per accelerare quattro volte l'auto, il guidatore e il passeggero fino a 108 km / h (senza l'ausilio del motore a combustione interna). Per produrre questa quantità di energia, un motore a combustione interna richiederebbe circa 230 millilitri di benzina. (Queste cifre sono fornite solo per darti un'idea della quantità di energia immagazzinata nella batteria.) Il veicolo non può essere guidato senza carburante, anche quando si avvia al 90% della carica nominale completa su una lunga discesa. La maggior parte delle volte hai circa 1 MJ di carica della batteria utilizzabile. Molti VVB vengono riparati esattamente dopo che il proprietario ha esaurito la benzina (allo stesso tempo, l'icona " controllare il motore"("Controlla il motore") e un triangolo con punto esclamativo), ma il proprietario sta cercando di "contattare" la stazione di servizio. Dopo che la tensione scende sugli elementi al di sotto di 3 V, "muoiono". Sul ventesimo corpo, gli ingegneri giapponesi sono andati dall'altra parte per aumentare la potenza: hanno ridotto il numero di elementi a 168, ad es. lasciato 28 moduli. Ma per l'uso dell'inverter, la tensione della batteria viene aumentata a 500 V di dispositivo speciale-potenziatore. Un aumento della tensione nominale di MG2 nel corpo NHW-20 ha permesso di aumentare la sua potenza a 50 kW senza modificare le dimensioni.

La Prius ha anche una batteria ausiliaria. Questa è una capacità di 12 volt, 28 ampere-ora. batteria al piombo, che si trova sul lato sinistro del tronco (nel ventesimo corpo - a destra). Il suo scopo è quello di alimentare l'elettronica e gli accessori quando il sistema ibrido e il relè della batteria principale sono spenti. alta tensione spento. Quando il sistema ibrido è in funzione, la sorgente a 12 V è un convertitore CC/CC dal sistema ad alta tensione a 12 V CC, che ricarica anche la batteria ausiliaria quando necessario. Le centraline principali comunicano tramite il CAN bus interno. I restanti sistemi comunicano attraverso la Body Electronics Area Network. Il VVB ha anche una propria unità di controllo, che monitora la temperatura degli elementi, la tensione su di essi, la resistenza interna e controlla anche la ventola integrata nel VVB. Su un corpo 10 sono 8 sensori di temperatura, che sono termistori, sui "bambù" stessi, e 1 - un comune sensore di controllo della temperatura dell'aria VVB. L'undicesimo corpo -4 +1 e il ventesimo -3 +1.

Unità di distribuzione dell'energia della Toyota Prius

La coppia e l'energia del motore a combustione interna e dei motori/generatori sono combinate e distribuite da un gruppo planetario di ingranaggi, chiamato da Toyota "power split device" (PSD, Power Split Device). E sebbene non sia difficile da fabbricare, questo dispositivo è abbastanza difficile da capire e ancora più complicato da considerare nel pieno contesto di tutte le modalità di funzionamento dell'azionamento. Pertanto, dedicheremo molti altri argomenti alla discussione del dispositivo di distribuzione dell'alimentazione. In breve, ciò consente alla Prius di funzionare contemporaneamente sia in modalità ibrida in serie che parallela e ottenere alcuni dei vantaggi di ciascuna modalità. L'ICE può girare le ruote direttamente (meccanicamente) attraverso il PSD. Allo stesso tempo, una quantità variabile di energia può essere prelevata dal motore a combustione interna e convertita in elettricità. Può caricare una batteria o essere passato a uno dei motori/generatori per far girare le ruote. La flessibilità di questa distribuzione della potenza meccanica/elettrica consente alla Prius di migliorare l'efficienza del carburante e gestire le emissioni durante la guida, cosa non possibile con un collegamento meccanico rigido tra il motore a combustione e le ruote, come in un ibrido parallelo, ma senza la perdita di energia elettrica, come in un ibrido in serie. Si dice spesso che la Prius abbia una trasmissione CVT (Continue Variable Transmission) - trasmissione a variazione continua o "costantemente variabile", questa è l'unità di distribuzione dell'alimentazione PSD. Tuttavia, una trasmissione a variazione continua convenzionale funziona esattamente come una trasmissione normale, tranne per questo Rapporto di cambio può cambiare continuamente (senza intoppi) e non in una piccola gamma di passaggi (prima marcia, seconda marcia, ecc.). Un po 'più avanti, vedremo in che modo il PSD differisce da una trasmissione a variazione continua convenzionale, ad es. variatore.

Di solito la domanda più frequente sulla "scatola" macchina Prius: che tipo di olio viene versato lì, quanto in volume e quanto spesso cambiarlo. Molto spesso c'è un tale malinteso tra gli addetti all'assistenza automobilistica: poiché non c'è l'astina di livello nella corteccia, significa che l'olio non ha bisogno di essere cambiato lì. Questo malinteso ha portato alla morte di più di una scatola.

10 corpo: fluido di lavoro T-4 - 3,8 litri.

11 corpo: fluido di lavoro T-4 - 4,6 litri.

20 corpo: fluido di lavoro ATF WS - 3,8 litri. Periodo di sostituzione: dopo 40 mila km. Secondo i termini giapponesi, l'olio cambia ogni 80mila km, ma per condizioni operative particolarmente difficili (e i giapponesi attribuiscono il funzionamento delle auto in Russia proprio a queste condizioni difficili- e siamo d'accordo con loro) l'olio dovrebbe essere cambiato 2 volte più spesso.

Ti parlerò delle principali differenze nella manutenzione delle scatole, ad es. sul cambio dell'olio. Se nel ventesimo corpo, per cambiare l'olio, basta svitare tappo di scarico e, dopo aver scolato quello vecchio, versare olio nuovo, poi sul 10° e 11° corpo non è così semplice. Il design della coppa dell'olio su queste macchine è realizzato in modo tale che se si svita semplicemente il tappo di scarico, si scaricherà solo una parte dell'olio e non la più sporca. E 300-400 grammi di più olio sporco con altri detriti (pezzi di sigillante, prodotti di usura) rimane nella padella. Pertanto, per cambiare l'olio, è necessario rimuovere il tegame e, dopo aver versato lo sporco e averlo pulito, metterlo a posto. Quando rimuoviamo il pallet, otteniamo un altro bonus aggiuntivo: possiamo diagnosticare le condizioni della scatola dai prodotti usurati nel pallet. La cosa peggiore per il proprietario è quando vede delle schegge gialle (di bronzo) sul fondo della padella. Questa scatola non durerà a lungo. La guarnizione della padella è in sughero e se i fori su di essa non hanno acquisito una forma ovale, può essere riutilizzata senza sigillanti! La cosa principale durante l'installazione del pallet è non serrare eccessivamente i bulloni per non tagliare la guarnizione con il pallet. Cos'altro è interessante utilizzato nella trasmissione: Usa trasmissione a catena piuttosto insolitamente, tutte le auto convenzionali hanno riduttori a ingranaggi tra il motore e gli assali. Il loro scopo è consentire al motore di girare più velocemente delle ruote e anche aumentare la coppia generata dal motore a una coppia maggiore alle ruote. I rapporti con i quali la velocità di rotazione viene ridotta e la coppia aumentata sono necessariamente gli stessi (trascurare l'attrito) per la legge di conservazione dell'energia. Il rapporto è chiamato "rapporto di trasmissione totale". Il rapporto di trasmissione totale della Prius nell'undicesimo corpo è 3,905. Risulta così:

La ruota dentata da 39 denti sull'albero di uscita PSD aziona la ruota dentata da 36 denti sul primo albero intermedio attraverso una catena silenziosa (la cosiddetta catena Morse).

L'ingranaggio a 30 denti del primo contralbero è collegato e aziona l'ingranaggio a 44 denti del secondo contralbero.

L'ingranaggio a 26 denti sul secondo contralbero è collegato e aziona l'ingranaggio a 75 denti all'ingresso del differenziale.

Il valore dell'uscita del differenziale alle due ruote è lo stesso dell'ingresso del differenziale (sono infatti identici, tranne che in curva).

Se eseguiamo una semplice operazione aritmetica: (36/39) * (44/30) * (75/26), otteniamo (a quattro cifre significative) un rapporto di trasmissione totale di 3,905.

Perché viene utilizzata una trasmissione a catena? Perché evita la forza assiale (forza lungo l'asse dell'albero) che si verificherebbe con gli ingranaggi elicoidali convenzionali utilizzati nelle trasmissioni automobilistiche. Ciò potrebbe essere evitato anche con gli ingranaggi cilindrici, ma producono rumore. La forza assiale non è un problema alberi intermedi e può essere bilanciato da conico cuscinetti a rulli. Tuttavia, questo non è così facile con l'albero di uscita PSD. Non c'è niente di molto insolito in un differenziale Prius, assali e ruote. Come in un'auto convenzionale, il differenziale consente interni e ruote esterne ruotare con velocità diverse quando l'auto gira. Gli assali trasmettono la coppia dal differenziale al mozzo della ruota e includono un'articolazione per consentire alle ruote di muoversi su e giù seguendo la sospensione. Le ruote sono in lega leggera di alluminio e dotate di pneumatici ad alta pressione con bassa resistenza al rotolamento. Gli pneumatici hanno un raggio di rotolamento di circa 11,1 pollici, il che significa che l'auto si sposta di 1,77 metri per ogni giro della ruota.Solo la dimensione degli pneumatici di serie sulle carrozzerie 10 e 11 è insolita: 165/65-15. Questa è una misura di pneumatico piuttosto rara in Russia. Molti venditori, anche nei negozi specializzati, convincono abbastanza seriamente che tale gomma non esiste in natura. I miei consigli: per Condizioni russe maggior parte taglia adattaè 185/60-15. Nella 20 Prius, la dimensione della gomma è stata aumentata, il che ha un effetto benefico sulla sua durata. Ora più interessante: cosa manca nella Prius, cosa c'è in qualsiasi altra macchina?

Non esiste una trasmissione a gradini, né manuale né automatica: la Prius non utilizza trasmissioni a gradini;

Non c'è frizione o trasformatore: le ruote sono sempre cablate all'ICE e ai motori/generatori;

Non è presente alcun motorino di avviamento: l'avviamento del motore a combustione interna viene effettuato da MG1 tramite ingranaggi nel dispositivo di distribuzione della potenza;

Non c'è generatore corrente alternata-L'elettricità è prodotta da motori/generatori secondo necessità.

Pertanto, la complessità strutturale della trazione ibrida Prius non è in realtà molto maggiore di quella di un'auto convenzionale. Inoltre, ci sono più parti nuove e sconosciute come motori/generatori e PSD alta affidabilità e una vita più lunga rispetto ad alcune delle parti che sono state eliminate dal progetto.

Funzionamento del veicolo in varie condizioni movimenti

Avviamento del motore della Toyota Prius

Per avviare il motore, l'MG1 (collegato all'ingranaggio solare) ruota in avanti utilizzando l'alimentazione della batteria ad alta tensione. Se il veicolo è fermo, anche la corona planetaria rimarrà ferma. La rotazione dell'ingranaggio solare costringe quindi il portasatelliti a ruotare. È collegato al motore a combustione interna (ICE) e lo avvia a 1/3,6 della velocità di rotazione dell'MG1. A differenza di un'auto convenzionale, che fornisce carburante e accensione al motore a combustione interna non appena il motorino di avviamento inizia a girarlo, la Prius attende fino a quando la MG1 non ha accelerato il motore a combustione interna a circa 1000 giri/min. Questo accade in meno di un secondo. MG1 è significativamente più potente di motore convenzionale antipasto. Per far ruotare il motore a combustione interna a questa velocità, deve ruotare esso stesso a una velocità di 3600 giri/min. L'avvio di un ICE a 1000 giri al minuto non crea quasi alcuno stress su di esso perché questa è la velocità alla quale un ICE sarebbe felice di funzionare con la propria potenza. Inoltre, la Prius inizia sparando solo un paio di cilindri. Il risultato è un avviamento molto fluido, privo di rumore e contrazioni, che elimina l'usura associata agli avviamenti convenzionali del motore dell'auto. Allo stesso tempo, attiro subito l'attenzione su un errore comune di riparatori e proprietari: spesso mi chiamano e mi chiedono cosa impedisce al motore a combustione interna di continuare a funzionare, perché si avvia per 40 secondi e si ferma. Infatti, mentre la cornice READY lampeggia, l'ICE NON FUNZIONA! Si gira MG1! Sebbene visivamente - una sensazione completa di avviare il motore a combustione interna, ad es. ICE è rumoroso, dallo scarico la pipa va Fumo..

Una volta che l'ICE ha iniziato a funzionare con la propria alimentazione, il computer controlla l'apertura dell'acceleratore per ottenere la giusta velocità al minimo durante il riscaldamento. L'elettricità non alimenta più MG1 e, infatti, se la batteria è scarica, MG1 può generare elettricità e caricare la batteria. Il computer imposta semplicemente l'MG1 come generatore invece che come motore, apre un po' di più l'acceleratore del motore (fino a circa 1200 giri/min) e riceve elettricità.

Avviamento a freddo Toyota Prius

Quando avvii una Prius con un motore freddo, la sua priorità principale è riscaldare il motore e catalizzatore affinché il sistema di controllo delle emissioni funzioni. Il motore funzionerà per diversi minuti finché ciò non accade (il tempo dipende dalla temperatura effettiva del motore e del catalizzatore). In questo momento, vengono prese misure speciali per controllare lo scarico durante il riscaldamento, compreso il mantenimento degli idrocarburi di scarico nell'assorbitore, che verrà successivamente pulito e il funzionamento del motore in una modalità speciale.

Inizio a caldo Toyota Prius S

Quando avvii la Prius con motore caldo, funzionerà per un breve periodo e poi si fermerà. Il minimo sarà entro i 1000 giri/min.

Purtroppo non è possibile impedire l'avviamento del motore a scoppio quando si accende l'auto, anche se si vuole solo spostarsi in un vicino ascensore. Questo vale solo per 10 e 11 corpi. Sul ventesimo corpo viene applicato un diverso algoritmo di partenza: premere il freno e premere il pulsante "START". Se c'è abbastanza energia nel VVB e non si accende il riscaldatore per riscaldare l'interno o il vetro, il motore a combustione interna non si avvia. La scritta "READY" (Totob ") si illuminerà, ad es. l'auto è COMPLETAMENTE pronta per muoversi. È sufficiente spostare il joystick (e la scelta delle modalità sul corpo 20 viene eseguita con il joystick) in posizione D o R e rilascia il freno, te ne andrai!

La Prius è sempre in marcia diretta. Ciò significa che il motore da solo non può fornire tutta la coppia per guidare l'auto con vigore. La coppia per l'accelerazione iniziale viene aggiunta dal motore MG2 che aziona direttamente la corona planetaria collegata all'ingresso del cambio, la cui uscita è collegata alle ruote. I motori elettrici sviluppano la coppia migliore a bassi regimi, quindi sono ideali per l'avviamento di un'auto.

Immaginiamo che l'ICE sia in funzione e l'auto sia ferma, il che significa che il motore MG1 ruota in avanti. L'elettronica di controllo inizia a prelevare energia dal generatore MG1 e la trasferisce al motore MG2. Ora, quando prendi energia da un generatore, quell'energia deve provenire da qualche parte. C'è una forza che rallenta la rotazione dell'albero e qualcosa che fa ruotare l'albero deve resistere a questa forza per mantenere la velocità. Resistendo a questo "carico del generatore", il computer accelera il motore a combustione interna per aggiungere più potenza. Quindi, l'ICE sta trasformando il vettore planetario in modo più duro e MG1 sta cercando di rallentare la rotazione dell'ingranaggio solare. Il risultato è una forza sulla corona dentata che la fa ruotare e iniziare a muovere l'auto.

Ricordiamo che in un ingranaggio planetario, la coppia del motore a combustione interna è divisa dal 72% al 28% tra la corona e il sole. Fino a quando non abbiamo premuto il pedale dell'acceleratore, l'ICE era al minimo e non produceva coppia in uscita. Adesso però i giri sono stati sommati e il 28% della coppia fa girare MG1 come un generatore. Il restante 72% della coppia viene trasferito meccanicamente alla corona dentata e quindi alle ruote. Sebbene la maggior parte della coppia provenga dal motore MG2, l'ICE trasferisce la coppia alle ruote in questo modo.

Ora dobbiamo scoprire come il 28% della coppia ICE che viene inviata al generatore MG1 possa aumentare l'avviamento dell'auto, con l'aiuto del motore MG2. Per fare ciò, dobbiamo distinguere chiaramente tra coppia ed energia. La coppia è una forza rotante e, proprio come una forza in linea retta, non è necessaria alcuna energia per mantenere la forza. Supponi di tirare un secchio d'acqua con un argano. Prende energia. Se l'argano è azionato da un motore elettrico, dovresti alimentarlo con l'elettricità. Ma, quando hai sollevato il secchio fino in cima, puoi agganciarlo con qualche tipo di gancio o asta o qualcos'altro per tenerlo in cima. La forza (peso della benna) applicata alla fune e la coppia trasmessa dalla fune al tamburo del verricello non sono scomparse. Ma poiché la forza non si muove, non c'è trasferimento di energia e la situazione è stabile senza energia. Allo stesso modo, quando il veicolo è fermo, anche se il 72% della coppia dell'ICE viene inviato alle ruote, non c'è flusso di energia in quella direzione poiché la corona dentata non sta ruotando. L'ingranaggio solare, tuttavia, ruota rapidamente e, sebbene riceva solo il 28% della coppia, ciò consente di generare molta elettricità. Questa linea di ragionamento mostra che il compito di MG2 è quello di applicare la coppia all'ingresso di un cambio meccanico che non richiede molta potenza. Molta corrente deve passare attraverso gli avvolgimenti del motore, superando resistenza elettrica e questa energia viene persa sotto forma di calore. Ma quando l'auto si muove lentamente, questa energia proviene da MG1. Quando il veicolo inizia a muoversi e prende velocità, MG1 ruota più lentamente e produce meno potenza. Tuttavia, il computer potrebbe aumentare leggermente la velocità del motore a combustione interna. Ora più coppia proviene dall'ICE e poiché più coppia deve passare anche attraverso l'ingranaggio solare, MG1 può mantenere alta la generazione di potenza. La ridotta velocità di rotazione è compensata da un aumento della coppia.

Abbiamo evitato di citare la batteria fino a questo punto per far capire come non sia necessario far partire la macchina. Tuttavia, la maggior parte degli avviamenti è il risultato del trasferimento di potenza del computer dalla batteria direttamente al motore MG2.

Ci sono limiti di velocità ICE quando l'auto si muove lentamente. Sono dovuti alla necessità di prevenire danni all'MG1, che dovrà ruotare molto velocemente. Ciò limita la quantità di potenza prodotta dal motore a combustione interna. Inoltre, sarebbe spiacevole per il guidatore sentire che l'ICE sta andando troppo su di giri per una partenza regolare. Più forte premi l'acceleratore, più l'ICE salirà di giri, ma anche più potenza arriverà dalla batteria. Se si preme a fondo il pedale, circa il 40% dell'energia arriva dalla batteria e il 60% dal motore a combustione interna ad una velocità di circa 40 km/h. Mentre l'auto accelera e l'ICE sale di giri allo stesso tempo, eroga la maggior parte della potenza, raggiungendo circa il 75% a 96 km/h se stai ancora spingendo a fondo il pedale. Come ricordiamo, l'energia del motore a combustione interna comprende quella che viene prelevata dal generatore MG1 e trasferita sotto forma di energia elettrica al motore MG2. A 96 km/h, la MG2 eroga effettivamente più coppia, e quindi più potenza alle ruote, di quella fornita attraverso l'ingranaggio planetario dal motore a combustione interna. Ma la maggior parte dell'elettricità che utilizza proviene dall'MG1 e quindi indirettamente dall'ICE, non dalla batteria.

Accelerare e guidare in salita Toyota Prius

Quando è necessaria più potenza, l'ICE e l'MG2 lavorano insieme per generare la coppia necessaria per guidare l'auto più o meno allo stesso modo descritto sopra per la partenza. All'aumentare della velocità del veicolo, la quantità di coppia che l'MG2 è in grado di erogare diminuisce quando inizia a funzionare al suo limite di potenza di 33 kW. Più velocemente gira, minore è la coppia che può erogare a quella potenza. Fortunatamente, questo è coerente con le aspettative del conducente. Quando un'auto convenzionale accelera, il cambio a gradini passa a un altro marcia alta e la coppia sull'asse viene ridotta in modo che il motore possa ridurre la sua velocità a un valore di sicurezza. Sebbene avvenga utilizzando meccanismi completamente diversi, la Prius offre la stessa sensazione generale dell'accelerazione di un'auto convenzionale. La differenza principale è la completa assenza di "strappi" quando si cambiano le marce, perché semplicemente non c'è il cambio.

Quindi, il motore a combustione interna fa ruotare il vettore dei satelliti del meccanismo planetario.

Il 72% della sua coppia viene inviato meccanicamente attraverso la corona dentata alle ruote.

Il 28% della sua coppia viene inviato al generatore MG1 tramite l'ingranaggio solare, dove viene convertito in elettricità. Questa energia elettrica alimenta il motore MG2, che aggiunge una coppia extra alla corona dentata. Più si preme l'acceleratore, più coppia produce il motore a combustione interna. Aumenta sia la coppia meccanica attraverso la corona sia la quantità di elettricità prodotta dal generatore MG1 per il motore MG2 utilizzato per aggiungere ancora più coppia. A seconda di vari fattori come lo stato di carica della batteria, la pendenza della strada e soprattutto l'intensità con cui si pedala, il computer potrebbe indirizzare ulteriore carica della batteria all'MG2 per aumentarne il contributo. È così che si ottiene l'accelerazione, sufficiente per il movimento sull'autostrada di tale grande macchina con un motore a combustione interna con una capacità di soli 78 litri. Con

Se invece la potenza richiesta non è così elevata, iu parte dell'energia elettrica prodotta da MG1 può essere utilizzata per caricare la batteria anche in accelerazione! È importante ricordare che l'ICE fa girare sia le ruote meccanicamente sia il generatore MG1, facendogli produrre elettricità. Cosa succede a questa elettricità e se viene aggiunta più elettricità dalla batteria dipende da una serie di motivi che non possiamo spiegare tutti. Questo viene gestito dal controller del sistema ibrido del veicolo.

Una volta raggiunta una velocità costante su strada pianeggiante, la potenza che dovrebbe essere fornita dal motore viene utilizzata per vincere la resistenza aerodinamica e l'attrito volvente. Questo è molto meno della potenza necessaria per guidare in salita o accelerare un'auto. Per funzionare in modo efficiente a bassa potenza (e anche per non creare molto rumore), il motore a combustione interna funziona a bassi regimi. La tabella seguente mostra quanta potenza è necessaria per muovere l'auto a diverse velocità su una strada piana e il numero di giri approssimativo.

Si noti che l'elevata velocità del veicolo e il basso numero di giri dell'ICE mettono il dispositivo di distribuzione dell'energia in una posizione interessante: l'MG1 ora dovrebbe girare all'indietro, come si può vedere dalla tabella. Ruotando all'indietro, fa ruotare in avanti i satelliti. La rotazione dei pianeti si aggiunge alla rotazione del vettore (dal motore a combustione interna) e fa ruotare la corona dentata molto più velocemente. Ancora una volta, la differenza è che nel caso precedente eravamo felici di ottenere più potenza con l'aiuto di regimi del motore elevati, anche muovendoci a una velocità inferiore. Nel nuovo caso, vogliamo che l'ICE rimanga a un basso numero di giri anche se abbiamo accelerato a una velocità decente per impostare un assorbimento di potenza inferiore con un'elevata efficienza. Sappiamo dalla sezione sui dispositivi di distribuzione dell'energia che MG1 deve invertire la coppia sull'ingranaggio solare. Questo è, per così dire, il fulcro della leva, con l'ausilio del quale il motore a combustione interna fa ruotare la corona dentata (e quindi le ruote). Senza la resistenza dell'MG1, l'ICE farebbe semplicemente girare l'MG1 invece di spingere l'auto. Quando l'MG1 ruotava in avanti, era facile vedere che questa coppia inversa poteva essere generata dal carico del generatore. Pertanto, l'elettronica dell'inverter ha dovuto prendere energia dall'MG1, quindi è apparsa la coppia inversa. Ma ora MG1 sta girando all'indietro, quindi come facciamo a generare questa coppia inversa? Ok, come potremmo far girare l'MG1 in avanti e produrre una coppia diritta? Se solo funzionasse come un motore! È vero il contrario: se MG1 sta ruotando all'indietro e vogliamo ottenere la coppia nella stessa direzione, MG1 deve essere il motore e ruotare utilizzando l'elettricità fornita dall'inverter. Sta iniziando a sembrare esotico. ICE spinge, MG1 spinge, MG2, cosa, spinge anche? Non c'è alcuna ragione meccanica per cui ciò non possa accadere. Può sembrare attraente a prima vista. I due motori e il motore a combustione interna contribuiscono contemporaneamente alla creazione del movimento. Ma dobbiamo ricordare che siamo entrati in questa situazione riducendo la velocità del motore a combustione interna per l'efficienza. Non sarebbe un modo efficiente per dare più potenza alle ruote; per fare ciò, dobbiamo aumentare l'RPM ICE e tornare alla situazione precedente in cui MG1 gira in avanti in modalità generatore. C'è un altro problema: dobbiamo capire dove otterremo l'energia per far ruotare MG1 in modalità motore? Da una batteria? Possiamo farlo per un po', ma presto saremo costretti a uscire da questa modalità, lasciati senza carica della batteria per accelerare o scalare la montagna. No, dobbiamo ricevere questa energia continuamente, senza permettere che la batteria si scarichi. Pertanto, siamo giunti alla conclusione che l'energia dovrebbe provenire da MG2, che dovrebbe funzionare come un generatore. Il generatore MG2 produce energia per il motore MG1? Poiché sia ​​​​l'ICE che l'MG1 contribuiscono alla potenza combinata da un ingranaggio planetario, è stato proposto il nome "modalità di combinazione della potenza". Tuttavia, l'idea che MG2 producesse potenza per il motore MG1 era così in contrasto con le idee delle persone su come avrebbe funzionato il sistema che è stato coniato un nome che è diventato generalmente accettato: "Modalità eretica". Rivediamolo e cambiamo punto di vista. Il motore a combustione interna fa ruotare il portasatelliti a bassa velocità. MG1 ruota l'ingranaggio solare all'indietro. Questo fa sì che i pianeti ruotino in avanti e aggiunga più rotazione alla corona dentata. La corona dentata riceve ancora solo il 72% della coppia ICE, ma la velocità di rotazione dell'anello viene aumentata spostando il motore MG1 all'indietro. Una rotazione più rapida della corona consente all'auto di andare più veloce a bassi regimi del motore. MG2, incredibilmente, resiste al movimento dell'auto come un generatore e produce elettricità che alimenta il motore di MG1. L'auto è spinta in avanti dalla coppia meccanica residua dal motore a combustione interna.

Puoi determinare che ti stai muovendo in questa modalità se sei bravo a determinare la velocità del motore a orecchio. Stai avanzando a una velocità decente e riesci a malapena a sentire il motore. Può essere completamente mascherato dal rumore della strada. Il display Energy Monitor mostra la fornitura di energia motore a combustione interna ruote e un motore/generatore che carica la batteria. L'immagine può cambiare: i processi di carica e scarica della batteria al motore si alternano per far girare le ruote. Interpreto questa alternanza come regolazione del carico del generatore MG2 per mantenere costante l'energia motrice.

Grazie alla loro efficienza e affidabilità, le auto ibride Toyota sono di grande interesse per il consumatore. La scorrevolezza e la stabilità su strada, a quanto pare, non sono tutti i vantaggi di questa vettura giapponese. Eccellente prestazioni di guida le macchine sono incredibilmente combinate con consumo economico carburante. L'auto ibrida Toyota Prius è alimentata da due fonti di alimentazione: motore elettrico E motore a combustione interna(GHIACCIO).

Proviamo a capire come, con un aumento di potenza, un'auto può consumare benzina a livello di una utilitaria. Il dispositivo dell'auto ibrida Toyota Prius è costituito da:

• motore a combustione interna (ICE);
• motore elettrico;
• ingranaggio planetario (divisore di potenza);
• Generatore;
• invertitore;
• batteria.

Il motore a combustione interna e il motore elettrico possono funzionare contemporaneamente, alternativamente e completarsi a vicenda se necessario. In un dispositivo ibrido, la coppia di potenza può essere trasferita alle ruote dal motore elettrico e dal motore a combustione interna direttamente in varie proporzioni.

Questo viene fatto utilizzando un riduttore epicicloidale (divisore di potenza), che consiste in una serie di ingranaggi. Quattro di loro sono collegati a motore a gasolio e quello esterno - al motore elettrico. Un altro satellite è collegato al generatore che, se necessario, invia energia al motore elettrico o carica la batteria.

Uno dei principali vantaggi della Prius può essere considerato che, a differenza dei veicoli elettrici, la ricarica di un'auto ibrida non richiede un collegamento alla rete elettrica. Il processore, che controlla tutte le azioni della macchina, ricarica la batteria dal motore a combustione interna se necessario.

Principio di funzionamento di un'auto ibrida

Il compito principale degli ingegneri Toyota era creare auto economica, che in pista non sarebbe inferiore ai potenti "cavalli di ferro", ma allo stesso tempo avrebbe un basso consumo del motore. Per questo è stata utilizzata una combinazione di un motore a combustione interna e un motore elettrico. Per ottenere la massima efficienza, nella Toyota Prius, entrambe le fonti di alimentazione possono funzionare separatamente, insieme e in parallelo.

Quindi, il principio di funzionamento della Toyota Prius ibrida. Il motore viene avviato e il veicolo viene accelerato utilizzando un motore elettrico di trazione. Ruota il satellite esterno del riduttore epicicloidale e trasmette così la coppia alle ruote. Ma non andrai lontano con una batteria. Pertanto, non appena l'auto ha preso velocità, il motore a combustione interna è acceso.

L'utilizzo combinato di un motore elettrico e di un motore a combustione interna consente di ottenere il massimo rendimento (coefficiente azione utile) dell'intero sistema, poiché. Quando si preme il freno, il motore a combustione interna viene spento e si verifica la cosiddetta frenata rigenerativa (tutta l'energia della resistenza viene convertita in energia elettrica), in cui il motore elettrico, funzionando in modalità generatore, carica la batteria.

Se l'auto necessita nuovamente di maggiore potenza, ad esempio per il sorpasso, viene riacceso il motore elettrico, la cui energia è sufficiente per un forte aumento della velocità. Gli schemi di funzionamento delle auto ibride sono stati calcolati per aumentare l'efficienza dell'auto e ridurre l'emissione di anidride carbonica nell'atmosfera. Con un aumento del consumo di carburante (quando si preme il pedale dell'acceleratore), il computer di controllo invia un segnale al divisore di potenza e accende la fonte elettrica, che consente al motore a combustione interna di funzionare in modalità scarica.

Toyota ha un'affidabilità e una flessibilità uniche, poiché il controllo del movimento viene eseguito principalmente via cavo, evitando l'uso di componenti e assiemi complessi. A proposito, nella Toyota Prius ibrida, il generatore funge da motorino di avviamento e aiuta a "far girare" il motore a combustione interna ai 1000 giri / min richiesti.

Modalità di funzionamento del motore

• Inizio. Movimento utilizzando solo trazione elettrica.
• Movimento a velocità costante. In questo caso, la coppia viene trasmessa al generatore e alle ruote.
• Il generatore, se necessario, ricarica la batteria e trasferisce energia al motore elettrico. In questo caso avviene la sommatoria delle coppie di entrambe le motrici.
• Modalità forzata. Il motore elettrico, ricevendo potenza aggiuntiva dal generatore, aumenta la potenza del motore a benzina.
• Frenata. L'ibrido frena principalmente con l'aiuto di un motore elettrico. Tuttavia, quando il pedale viene premuto con forza, le unità idrauliche vengono attivate e la frenata avviene nel modo consueto.

Motore (GHIACCIO)

Tipo di motore ibrido Toyota - Hybrid Synergy Drive (azionamento sinergico ibrido), che consente di combinare due fonti di alimentazione: un motore a combustione interna e un motore elettrico. Scopriamo quali motori a benzina sono installati sulla Prius.

A metà degli anni '50, un ingegnere Ralph Miller proposto per migliorare l'idea James Atkinson . L'essenza dell'idea è stata espressa nell'aumentare l'efficienza del motore a combustione interna riducendo la corsa di compressione. È questo principio, ora spesso denominato ciclo Miller/Atkinson, utilizzato nei motori ibridi di Toyota.

Quindi, Toyota Prius ibrida, come funziona il motore di questa macchina. A differenza di altri modelli ICE, il processo di compressione nel cilindro non inizia nel momento in cui il pistone inizia a muoversi verso l'alto, ma un po' più tardi. Quindi prima di chiudere valvole di aspirazione parte della miscela di carburante e aria ritorna nel collettore di aspirazione, che consente di aumentare il tempo in cui viene utilizzata l'energia di pressione dei gas in espansione. Tutto ciò porta ad un aumento significativo dell'efficienza del motore, un aumento dell'efficienza dell'unità e aumenta anche la coppia.

Specifiche del motore:

• Volume - 1794 cm cubi.
• Potenza (cv / kW / giri / min) - 97/73 / 5200.
• Coppia (Nm / rpm) - 142/4000.
• Alimentazione carburante - iniettore.
• Carburante - benzina AI 95, AI - 92.

Il consumo di Toyota Prius ibrida per 100 km nel ciclo urbano è di 3,9 litri, in autostrada - 3,7 litri.

Motore elettrico per auto Toyota

La progettazione dell'azionamento sinergico ibrido prevede l'utilizzo di un motore di trazione. Energia Motore elettrico Toyota Prius - 56 kW, 162 Nm. Questa unità garantisce il movimento dell'auto dall'inizio a una velocità costante, si accende quando l'auto sta sorpassando e partecipa alla frenata. L'intero sistema Toyota Prius è pensato nei minimi dettagli. L'auto ibrida viene caricata durante la guida, dal motore a combustione interna attraverso il generatore di controllo.

Batteria di accumulatori

L'ibrido è dotato di due batterie (principale ad alta tensione e ausiliaria), entrambe posizionate nel bagagliaio dell'auto. Il dispositivo principale della batteria dell'auto è realizzato in lega di nichel-metallo idruro e ha una capacità di 6,5 Ah, tensione 201,6 V. Questa unità ha il proprio sistema di raffreddamento. All'interno della batteria ad alta tensione è presente un controller che controlla il processo di ricarica di ogni cella (blocco) di 168 celle in totale.

Il consumo e il recupero della carica della batteria sono controllati dal processore di controllo del veicolo. La batteria della Toyota Prius non richiede la ricarica da rete elettrica, questo processo viene eseguito durante il movimento e la frenata (per la maggior parte) del veicolo.
Batteria ausiliaria: 12 V (35 Ah, 45 Ah, 51 Ah).

Conclusione

Nonostante abbastanza costo alto, le auto ibride stanno attirando sempre più interesse da parte degli acquirenti. Rispetto ad altri veicoli ibridi, la Toyota Prius consuma effettivamente molto meno carburante e ha basse emissioni di carbonio.