Hybrid Toyota Prius je už tri generácie natoľko vylepšený, že dnes túto pohonnú jednotku nájdete aj v rade obľúbenejších sériových modelov Toyota. Aké je teda konštruktívne know-how hybridu Toyota?

Dizajn

Hybridné pohonné ústrojenstvo Toyota Prius je sériovo paralelným dizajnom (kombinovaným), v ktorom je možné krútiaci moment prenášať na kolesá priamo zo spaľovacieho motora a z trakčného elektromotora v akomkoľvek pomere. Na implementáciu práce podľa takejto schémy bol do konštrukcie elektrárne zavedený takzvaný delič energie. Jedná sa o planetárny mechanizmus so štyrmi satelitnými prevodmi. K vonkajšiemu ozubenému kolesu tohto mechanizmu je pripojený trakčný motor. Je tiež priamo spojený s hlavným prevodovým stupňom, ktorý prenáša krútiaci moment na medzinápravový diferenciál a potom na kolesá. Štyri satelity v tomto prevedení sú spojené so spaľovacím motorom, t.j. ich osi sa otáčajú okolo osi centrálneho slnečného prevodu. Ten je zase pripojený k riadiacemu motorgenerátoru. Aby ste pochopili, ako tento dizajn funguje, mali by ste samostatne zvážiť režimy jeho prevádzky.

Všeobecný pracovný princíp

Počiatočné zrýchlenie automobilu zabezpečuje trakčný elektrický motor-generátor MG2. Otáča vonkajší prevod planétového prevodu, cez ktorý sa moment prenáša na kolesá. Keď je výkon trakčného motora nedostatočný, prevezme ho benzínový motor. Súčasne funguje v najekonomickejšom režime. Otáčaním ozubených kolies pastorka je poháňaný vonkajší aj vnútorný solárny prevod, ktorý je riadený motorgenerátorom MG1. A závisí od správania sa MG1, ako veľmi sa úsilie spaľovacieho motora prenáša na kolesá, inými slovami, tomu sa hovorí „tvorba prevodového pomeru“.

MG1 je tiež zodpovedný za dobíjanie batérie v akomkoľvek režime (aj keď stojí) a za naštartovanie motora, čo robí systém veľmi flexibilným bez ohľadu na prevádzkový režim. Vďaka tomu mohli inžinieri spoločnosti Toyota získať univerzálny systém distribúcie krútiaceho momentu, ktorý maximálne rozdeľuje energiu prijatú zo spaľovania paliva v spaľovacom motore. Tento systém má tiež jedinečnú mechanickú spoľahlivosť, pretože riadenie krútiaceho momentu sa vykonáva pomocou drôtov, čím sa obchádza mnoho tradičných zložitých mechanických a hydraulických komponentov.

Pri výrobe ekologického mobilného telefónu s veľmi inteligentným hnacím ústrojenstvom vzali inžinieri spoločnosti Toyota výber spaľovacieho motora vážne. Rovnako ako zvyšok auta je navrhnutý tak, aby maximalizoval úsporu paliva. A pretože táto charakteristika priamo závisí od účinnosti motora, t.j. z účinnosti využívania tepla spáleného paliva bolo rozhodnuté vytvoriť ICE fungujúce podľa Atkinsonovho cyklu. V tomto motore, na rozdiel od motorov pracujúcich v Ottovom cykle, kompresia nezačína na začiatku zdvihu piestu nahor, ale o niečo neskôr, takže časť zmesi paliva a vzduchu je zatlačená späť do sacieho potrubia . Vďaka tomu je možné zvýšiť pracovný zdvih, čím sa zvýši čas využívania energie tlaku rozpínajúcich sa plynov, t.j. zvýšiť účinnosť motora so zodpovedajúcim znížením spotreby paliva. Atkinsonov cyklus u hybridov je relevantnejší kvôli prevádzke spaľovacieho motora v tomto prevedení v užšom rozsahu otáčok.

Najnovšia Toyota Prius 4. generácie používa 1,8-litrový benzínový motor s výkonom 98 k. Toyota Yaris Hybrid používa 1,5-litrový motor s výkonom 75 k, zatiaľ čo model Auris používa 1,8-litrový spaľovací motor s výkonom 99 koní a najnovšia Toyota RAV4 Hybrid používa 2,5-litrový spaľovací motor s výkonom 155 koní. Celkový výkon elektrární týchto hybridov je 122 koní, 100 koní, 136 koní, 197 koní.

Stojí za zmienku, že inžinieri spoločnosti Toyota pokračujú v zlepšovaní dizajnu ICE fungujúceho v Atkinsonovom cykle. V súčasnej dobe sa už vyrábajú motory s tepelnou účinnosťou (účinnosťou), ktorá dosahuje 40%. Predtým bol tento údaj pre tieto motory 38%, a ešte menej pre spaľovacie motory pracujúce v Ottovom cykle. Vyššia účinnosť znamená efektívnejšie využitie tepla generovaného spaľovaním paliva. Pomer výkonu k hmotnosti a účinnosť nových hybridných jednotiek Toyota sa preto ešte zvýšili.

Mimochodom, hybridy Toyota nemajú koncept „voľnobehu motora“. Ak riadiaca jednotka naštartovala motor, znamená to, že buď sa nabíja batéria, alebo sa zahrieva spaľovací motor alebo sa zahrieva interiér alebo sa auto pohybuje.

Elektromotory

Hybridný pohonný systém Toyota používa dva elektrické motory-riadiaci motorgenerátor (MG1) a trakčný motor-generátor (MG2). Výkon trakčného motora:

Yaris Hybrid - 45 kW, 169 Nm;

Auris Hybrid - 60 kW, 207 Nm;

Prius - 56 kW, 163 Nm;

RAV4 Hybrid - 105 kW, 270 Nm; elektromotor vzadu - 50 kW, 139 Nm;

Mimochodom, riadiaci motorgenerátor v tomto prevedení tiež plní funkciu štartéra. To umožnilo vylúčiť klasický štartér z konštrukcie spaľovacieho motora, ktorý v prípade spaľovacích motorov pracujúcich podľa Atkinsonovho cyklu nemôže štartovať pri nízkych otáčkach (u bežných spaľovacích motorov Otto - 250 ot / min) . Na spustenie tejto jednotky je potrebné „roztočiť sa“ na rýchlosť najmenej 1 000, čo robí riadiaci motorgenerátor.

/

Elektronika

Niekoľko ďalších systémov je zodpovedných za zabezpečenie prevádzky hybridnej elektrárne Toyota. Jedná sa o menič napätia (invertor), 520V / 600V / 650V. Obsahuje posilňovač, 14-voltový menič DC-DC (na napájanie palubnej siete, DC / DC) a systém chladenia kvapalinou. Ten je potrebný na vytvorenie najpriaznivejších prevádzkových podmienok pre elektroniku. Pracuje s najvyšším výkonom a najmenšími stratami pri izbovej teplote (asi 20 stupňov Celzia). Pretože je menič vybavený výkonnými tranzistorovými stupňami, vyžadujú rýchly odvod tepla. To isté vyžadujú aj elektromotory v prevodovke. Za týmto účelom sa do meniča a prevodovky dodáva kvapalinový chladiaci systém, ktorého teplotný rozsah je oveľa nižší ako normálny teplotný rozsah spaľovacieho motora.

Prečo sme sa dotkli tohto problému na našom portáli? A prečo vás chceme poučiť o tom, ako fungujú hybridné motory? Všetko je veľmi jednoduché a priamočiare. Faktom je, že mnohé sféry nášho života sú doslova preniknuté interakciou všetkých druhov technológií, z ktorých vo svojej symbióze vznikajú oveľa účinnejšie metódy, pomôcky a mechanizmy. A, samozrejme, sa neodvážili odložiť motory pre našich štvorkolesových obľúbencov. A je to práve o takýchto jednotkách, ich pozitívnych a negatívnych stránkach, o tom, ako fungujú, a my sa v tejto téme budeme rozprávať. Medzitým si urobme krátky výlet do histórie. Choď!

Trochu histórie

Autá s hybridnými „srdiečkami“ nie sú novým vynálezom, ako by sa na prvý pohľad mohlo zdať. Menovaný jezuitský kňaz Ferdinand Verbiest. V roku 1665 začal pracovať na plánoch jednoduchého štvorkolesového vozňa poháňaného parnými a konskými vozidlami. Prvé sériové modely s hybridnými motormi ale uzreli svetlo sveta už na prelome 19. a 20. storočia. Desať rokov, počnúc rokom 1887, Francúzi Compagnie Parisienne des Voitures Electriques uviedla na trh sériu automobilov s hybridnými motormi. A v roku 1900 spoločnosť General Electric vytvorila hybridné auto so štvorvalcovým benzínovým motorom. Chicagská Walker Vehicle Company vyrábala hybridné nákladné autá do roku 1940.

V tej dobe bola výroba takýchto automobilov samozrejme obmedzená na malé dávky a vytváranie rôznych druhov prototypov. V dnešnej dobe však akútny nedostatok zdrojov ropy a neustále sa rozvíjajúca hospodárska kríza prinútili automobilových dizajnérov a vývojárov vrátiť sa k základom a obnoviť výrobu automobilov s hybridnými motormi.

Ako funguje hybridný motor - jednoduchými slovami o nových technológiách

Teraz je načase zistiť, čo je to hybridná motorová jednotka a prečo je také horlivé vyrábať autá s takým srdcom? Hybridný motor je sústava dvoch navzájom prepojených motorov: benzínových a elektrických. Dva motory môžu pracovať súčasne aj oddelene, všetko závisí od toho, aký prevádzkový režim sa momentálne používa. Proces prerozdelenia „právomocí“ riadi výkonný počítač, ktorý v tej či onej dobe rozhodne, ktorý z motorov by mal teraz fungovať. Na pohyb v prímestskom režime všetku prácu preberá palivový motor, pretože batéria na diaľnici netrvá dlho. Na pohyb po meste je zapnutý elektrický motor.

Ak je auto vystavené veľkému zaťaženiu alebo musí často a skôr zrýchľovať, oba motory spolupracujú. Zaujímavým faktom je, že zatiaľ čo sa auto pohybuje na palivový motor, elektrický sa v tejto chvíli nabíja. Auto s hybridným motorom vypúšťa do atmosféry o 90% menej látok ako naše obvyklé palivové motory, a to napriek tomu, že obsahuje aj benzínovú jednotku. Tiež spotrebu benzínu v meste je možné znížiť na nulu, čo sa samozrejme nedá povedať o výletoch do krajiny.

Pozrime sa, ako sa hybridné vozidlo odťahuje. Na úplnom začiatku pohybu a pri nízkych rýchlostiach funguje iba batéria a elektromotor. Energia, ktorá je uložená v batérii, napája energetické centrum, ktoré ju potom distribuuje do elektromotorov, ktoré už auto naštartujú z miesta potichu a veľmi hladko. Po dosiahnutí maximálnych otáčok pre elektromotor je pripojená aj benzínová jednotka. Krútiaci moment na hnacie kolesá už dodávajú cez noc dva motory. V procese takejto práce spaľovací motor vydáva časť generovanej energie generátoru, ktorý ďalej napája elektromotory, pričom vybíja batériu, zatiaľ čo prebytočná energia sa prenáša do batérie, dopĺňa ju a rezerva sa stráca. na začiatku pohybu.

Ak sa auto pohybuje v normálnom režime, potom vedúci stroj používa iba pohon predných kolies, v ostatných prípadoch je rozdelenie krútiaceho momentu už dodávané na dve nápravy. V režime zrýchlenia pochádza krútiaci moment na kolesá predovšetkým zo spaľovacieho motora, a ak je potrebné zvýšiť dynamiku, potom sa už na doplnenie spaľovacieho motora používajú elektromotory. Ale tým zaujímavejším bodom je stále brzdenie. Elektronický „mozog“ automobilu udržuje kontrolu nad zapínaním a vypínaním, keď je potrebné pripojiť hydrauliku, a keď je to aj regeneračné brzdenie, ale to druhé je stále preferované. To znamená, že keď vodič HV stlačí brzdový pedál, elektromotory prejdú do režimu generátora, čím na kolesách vytvoria brzdný moment, ktorý tiež generuje elektrickú energiu, ktorá napája batériu cez centrum distribúcie energie. Práve to v sebe skrýva celú podstatu „zvýraznenia“ hybridného motora.

V klasike, na ktorú sme zvyknutí, sa energia uvoľnená pri brzdení stráca, jednoducho sa stráca v priestore ako teplo z brzdových kotúčov a iných dielov. Využitie brzdnej energie je veľmi účinné v mestskom prostredí, kde je časté brzdenie na semafore bežné. Systém VDIM, ktorý je systémom riadenia dynamiky jazdy, riadi činnosť všetkých aktívnych bezpečnostných systémov v automobiloch a spája ich do jedného „organizmu“.

V súčasnosti je snáď prvým úspešným exemplárom vybaveným hybridným motorom, ktorý bol uvoľnený pre široké spektrum ľudí, známy Prius zo spoločnosti Toyota. Toto zázračné auto spotrebuje v mestskom režime niečo cez tri litre benzínu na každých sto kilometrov. Japonská spoločnosť išla ďalej aj so svojim luxusným hybridným crossoverom Lexus RX400h. Náklady na toto auto sa však v priemere pohybujú do 70 000 USD. Všimnite si toho, že prvá generácia Toyota Prius bola z hľadiska rýchlosti a výkonových charakteristík nižšia ako autá rovnakej triedy so spaľovacími motormi, na rozdiel od Lexusu RX400h, ktorý spočiatku vo svojej triede dobre konkuroval.

Po Toyote venovali popredné svetové automobilové koncerny pozornosť aj použitiu hybridných motorov, pretože sa to považovalo za riešenie globálneho problému so znečistením životného prostredia a spotrebou paliva. A tak nasledovalo oznámenie o vytvorení hybridného nákladného a prepravného vozidla od spoločnosti Volvo Group. Podľa ich prepočtov uvoľnenie týchto produktov v priebehu času zníži spotrebu paliva až o 35%.

Ale napriek všetkej veľkej túžbe a výpočtom automobilových koncernov, autá s hybridnými motormi ešte nie sú na celom svete vypredané ako teplé rožky. Popularita hybridných automobilov naberá na obrátkach iba v Kanade a USA. Dopyt po hybridoch medzi americkou populáciou vzrástol v dôsledku prudkého nárastu cien palív, ktoré boli predtým nemilosrdne vystrelené. Koniec koncov, americký automobilový priemysel bol vždy známy svojimi „svalovcami“ s neuveriteľne výkonnými motormi a obrovskou spotrebou horľavých kvapalín. Európski automobiloví nadšenci boli vo vzťahu k hybridným vozidlám spravidla neutrálni. Prevádzkuje ho vcelku ekologický a ekonomickejší a dôveryhodnejší veterán - nafta.

Väčšinu európskych automobilov poháňa nafta, čo sa o USA nedá povedať. Navyše, autá s naftovými motormi sú oveľa lacnejšie ako hybridné, navyše sú vo svojom dizajne jednoduchšie a spoľahlivejšie. Každý predsa pozná tento postulát: „čím komplexnejší je systém navrhnutý, tým menšia je jeho spoľahlivosť“. Práve tento faktor určuje počet hybridných vozidiel u nás. Oficiálne nám tieto autá nie sú dodávané a problém servisnej stanice je v prípade poruchy jednoducho neodvratný. V našej krajine jednoducho neexistujú špecializované čerpacie stanice na opravu hybridných motorov. A myslíme si, že takéto zariadenie je samo osebe nepravdepodobné, že sa niekto zaviaže ho opraviť.

Zariadenie hybridného motora - popis obvodu

Stručne sme teda preskúmali, čo je hybridný motor a prečo jeho použitie nie je vo svete také rozšírené, ako by sme chceli. Teraz by som chcel „kopať“ hlbšie a zvážiť schému jeho štruktúry. Ale sú traja. Odporúčame začať s najjednoduchším okruhom, ktorý nás najmenej zaujíma - sekvenčným hybridným motorom.

Sériový diagram hybridného motora

V tejto schéme je auto štartované z elektrického motora. Spaľovací motor je v spojení s generátorom, ktorý napája batériu. Plug-in Hybridné vozidlá sú často k dispozícii s možnosťou doplnku na konci cesty. Prítomnosť tejto funkcie znamená použitie vysokoenergetických akumulátorov, čo výrazne znižuje náklady na palivo pri použití spaľovacieho motora, čo zase znižuje množstvo škodlivých emisií do atmosféry. Medzi tieto autá patria Chevrolet Volt a Opel Ampera. Hovorí sa im aj širokospektrálne elektrické vozidlá. Tieto autá môžu byť poháňané iba batériou pri rýchlosti 60 km / h a s využitím energie generátora, ktorý poháňa benzínový motor až na 500 kilometrov.

Paralelný obvod hybridného auta

V tejto schéme sú paralelne zapojený spaľovací motor a elektrický motor inštalované tak, aby mohli pracovať oddelene od seba aj spoločne. Tento efekt je dosiahnutý vďaka konštrukcii jednotky, v ktorej sú benzínový motor, elektromotor a prevodovka prepojené automaticky riadenými spojkami. Auto s týmto hybridným motorom používa nízkoenergetický elektromotor s výkonom asi 20 kW. Jeho hlavnou úlohou je pridať energiu do spaľovacieho motora počas akcelerácie vozidla.

Vo väčšine týchto konštrukcií medzi spaľovací motor a je nainštalovaný elektrický motor Slúži tiež ako generátor a štartér. Najslávnejšími zástupcami automobilov so sekvenčným hybridným motorom sú BMW Active Hybrid 7, Honda Insight, Volkswagen Touareg Hybrid, Honda Civic Hybrid. Táto schéma sa objavila vďaka manifestácii iniciatívy spoločnosti Honda so systémom Integrated Motor Assist - IMA. Prevádzku tohto systému je možné rozdeliť do niekoľkých charakteristických režimov:

- práca z elektrického motora;

Spoločná práca elektrického motora a spaľovacieho motora;

Prevádzka zo spaľovacieho motora s paralelným nabíjaním batérie pomocou elektrického motora, ktorý funguje ako generátor;

Počas regeneratívneho brzdenia nabite batériu.

Sériovo paralelný hybridný obvod

V tejto schéme sú elektrický motor a spaľovací motor spojené pomocou planétovej prevodovky. To umožňuje súčasne prenášať výkon z každého motora na hnacie kolesá v pomere od 0 do 100% menovitého výkonu. Sériový paralelný obvod sa líši od predchádzajúceho v tom, že na prvom je nainštalovaný generátor, ktorý vytvára energiu na prevádzku elektrického motora.

Slávni predstavitelia automobilov s takouto hybridnou schémou motora sú Toyota Prius, Ford Escape Hybrid, Lexus RX 450h. Toyota je v tomto segmente hybridného trhu vedúcou spoločnosťou Hybrid Synergy Drive - HSD. Hnacia sústava systému Hybrid Synergy Drive je znázornená nasledovne:

- ICE komunikuje s planétovou prevodovkou;

Elektromotor, ktorý je spojený s kruhovým prevodom planétového reduktora;

Slnečné koleso planétového reduktora je spojené s generátorom.

Spaľovací motor pracuje v Atkinsonovom cykle, čo znamená, že pri nízkych otáčkach produkuje nízky výkon, čo má za následok lepšiu úsporu paliva a menej výfukových plynov.

Hybridné auto - výhody a nevýhody

Pozitívne aspekty hybridných motorov

1. Najdôležitejšou výhodou hybridných vozidiel je ich hospodárnosť. Spotreba paliva týchto automobilov je o 25% nižšia ako v prípade klasických automobilov so spaľovacím motorom. A v našej situácii s neustále rastúcimi cenami benzínu je to veľmi dôležitý faktor.

2. Ďalší dôležitý bod Ďalším najdôležitejším bodom medzi pozitívnymi aspektmi hybridných motorov je šetrnosť k životnému prostrediu. Hybridné autá poškodzujú naše životné prostredie oveľa menej ako klasické. To sa dosahuje vďaka efektívnejšej spotrebe paliva. A keď sa auto úplne zastaví, spaľovací motor prestane fungovať a opraty prenesie na elektromotor. V dôsledku toho pri zastavení hybridného vozidla nie je atmosféra znečistená emisiami CO2.

3. Hybridné batérie sa dobíjajú benzínovým motorom, čo sa však pri elektromobiloch nedeje, a tým je dojazd palivového motora oveľa dlhší. A tiež to môže trvať dlhšie bez tankovania.

4. Moderné hybridné autá nie sú vo všetkých základných charakteristikách nijako nižšie ako podobná trieda tradičných automobilov. Rozoberme teda tento mýtus, ktorému pravdepodobne mnohí uveria.

5. V mestskom prostredí s častými zastávkami fungujú hybridné vozidlá ako elektrické vozidlá.

6. Hybridné vozidlo stojí ticho, pretože beží iba na elektrický motor.

7. Tankovanie hybridu sa vykonáva benzínom a rovnako ako tradičné auto.

Nevýhody hybridných automobilov

Na svete nie je nič dokonalé, čo znamená, že hybridné motory majú aj svoje nevýhody.

1. A hlavnou nevýhodou sú drahé opravy. Pretože konštrukcia takýchto motorov je veľmi zložitá, je veľmi ťažké nájsť špecialistu, ktorý sa bude zaoberať odstránením problémov. To vysvetľuje vysoké náklady na údržbu hybridov.

2. Batérie nainštalované na hybridoch sú náchylné na samovybíjanie. Tiež netolerujú náhle zmeny teploty. A ich životnosť je veľmi obmedzená. Doteraz sme však neprišli na to, aký vplyv majú batérie na životné prostredie, a preto je ich likvidácia problematická.

Je samozrejme zrejmé, že hybridné motory majú viac plusov ako mínusov, ale u nás sa zatiaľ nepresadili. Prvým dôvodom je cena. Populárna Toyota Prius na Ukrajine stojí od 850 000 UAH. Ale to je nielen najpopulárnejšie vo svojej popularite, ale aj najlacnejšie. Aj v Rusku sa plánovalo uvedenie hybridu s názvom „Yo-mobile“, ale projekt bol zrušený. Najvýkonnejším hybridným vozidlom je BMW ActiveHybrid X6.

Boj o životné prostredie v našej dobe je v plnom prúde a je veľmi horlivý, v súvislosti s ktorým sú motoristi nabádaní k nákupu automobilov s hybridnými motormi. Takže v Amerike majú majitelia takýchto automobilov k dispozícii určité výhody a bezplatné parkovacie miesta. Podobné zákony sa plánujú zaviesť aj u nás, konkrétne sa znížia dovozné clá na autá s hybridnými motormi. Benzínové motory už pomaly ustupujú do úzadia, strácajú pozície. A hybridné motory sú jedným z hlavných krokov, ktoré sa na dosiahnutie tohto cieľa vykonávajú. Pokiaľ ale bude cenová kategória týchto automobilov na rovnakej úrovni, dopyt po nich bude malý.

O cenách za autá s hybridnými motormi

Rovnako ako všetko nové, neobvyklé a zaujímavé, autá s hybridnými motormi sa líšia od svojich klasických náprotivkov vyššími nákladmi. Dnes sú hybridné autá oveľa drahšie ako autá s podobnými vlastnosťami, ale s benzínovými motormi. Napríklad hybridná Toyota Camry je o takmer 7 000 dolárov drahšia ako jej benzínový náprotivok. Hybridná Honda Civic je oproti svojmu tradičnému modelu až o 4 000 dolárov. Lexus GS 450h je vynikajúce dynamické auto (z 0 na 100 za pouhých 5,9 sekundy), ktoré je tiež oveľa ekonomickejšie ako podobné v silových sedanoch s osemvalcovými motormi. Spotreba paliva tohto vozidla je v kombinovanom cykle približne 8 litrov na 100 kilometrov. Priemerná maloobchodná cena tohto auta na Ukrajine bude v priemere asi 80 000 dolárov.

Na tému predstavenia hybridných automobilov môžete, samozrejme, hovoriť dlho a zaujať určité pozície a obhájiť svoje názory, ale jedna vec je jasná - budúcnosť nie je ďaleko a čoskoro dôjde k tomuto skoku. . Zmeny v automobilovom priemysle sú na spadnutie! A dúfame, že to bude to, čo všetci potrebujeme.

Toyota Prius Prevádzka vozidla v rôznych režimoch jazdy

Porovnávacie údaje o automobiloch Prius rôznych modelových rokov

Motor s vnútorným spaľovaním Toyota Prius

Toyota Prius má spaľovací motor (ICE), neobvykle malý na auto s hmotnosťou 1300 kg, s objemom 1497 cm ". To je možné vďaka prítomnosti elektromotorov a batérie, ktoré pomáhajú ICE v prípade potreby väčšieho výkonu. Na konvenčné auto, motor je konštruovaný na vysokú akceleráciu a jazdu v prudkom kopci, takže takmer vždy pracuje s nízkou účinnosťou (účinnosťou). Na 30. karosérii je použitý ďalší motor, 2ZR-FXE, s objemom 1,8 litra . Pretože auto nie je možné pripojiť k napájaniu z mestskej siete (ktoré plánujú japonskí inžinieri v blízkej budúcnosti), neexistuje žiadny iný dlhodobý zdroj energie a tento motor musí dodávať energiu na nabíjanie batérie, ako aj premiestňovať auto a napájať ďalších spotrebiteľov, ako sú klimatizácia, elektrický ohrievač, audio atď. d. Označenie Toyota pre motor Prius - 1NZ -FXE. Prototypom tohto motora je motor 1NZ-FE, ktorý bol nainštalovaný do automobilov Yaris, Bb, Fun Cargo ", Platz. Konštrukcia mnohých častí motorov 1NZ-FE a 1NZ-FXE je rovnaká. Napríklad bloky valcov Bb, Fun Cargo, Platz a Prius 11 Motor 1NZ-FXE však používa inú schému tvorby zmesi, a preto existujú konštrukčné rozdiely. Motor 1NZ-FXE používa Atkinsonov cyklus, zatiaľ čo motor 1NZ-FE používa normálny Ottov cyklus.

V motore s Ottovým cyklom počas procesu nasávania vstupuje zmes vzduchu a paliva do valca. Tlak v sacom potrubí je však nižší ako vo valci (pretože prietok je riadený škrtiacou klapkou), a preto piest vykonáva dodatočnú prácu pri nasávaní zmesi vzduch-palivo a funguje ako kompresor. Sací ventil sa zatvára blízko spodnej úvrati. Zmes vo valci je stlačená a zapálená v momente, keď je aplikovaná iskra. Naproti tomu Atkinsonov cyklus nezatvára sací ventil v spodnej úvrati, ale ponecháva ho otvorený, keď sa piest začína dvíhať. Časť zmesi vzduchu a paliva je natlačená do sacieho potrubia a použitá v inom valci. V porovnaní s Ottovým cyklom sa teda znížia straty pri čerpaní. Pretože je objem zmesi, ktorá je stlačená a spálená, znížený, tlak pri kompresii s takouto schémou tvorby zmesi tiež klesá, čo umožňuje zvýšiť kompresný pomer na 13 bez rizika klepania. Zvýšenie kompresného pomeru zvyšuje tepelnú účinnosť. Všetky tieto opatrenia prispievajú k zlepšeniu palivovej účinnosti a ekologickosti motora. Náklady sú zníženie výkonu motora. Motor 1NZ-FE má teda výkon 109 koní a motor 1NZ-FXE má 77 koní.

Motor / generátory Toyota Prius

Toyota Prius má dva elektrické motory / generátory. Majú veľmi podobný dizajn, líšia sa však veľkosťou. Oba sú trojfázové synchrónne motory s permanentnými magnetmi. Názov je komplikovanejší ako samotný dizajn. Rotor (časť, ktorá sa otáča) je veľký, silný magnet a nemá žiadne elektrické pripojenia. Stator (stacionárna časť pripevnená k telu automobilu) obsahuje tri sady vinutí. Keď prúd tečie v určitom smere jednou sadou vinutí, rotor (magnet) interaguje s magnetickým poľom vinutia a je nastavený v určitej polohe. Postupným prechodom prúdu cez každú sadu vinutí, najskôr v jednom smere a potom v inom, môžete rotor posúvať z jednej polohy do druhej a tak ho otáčať. Ide samozrejme o zjednodušené vysvetlenie, ale ukazuje to podstatu tohto typu motora. Ak je rotor otáčaný vonkajšou silou, elektrický prúd prúdi v každej sade vinutí postupne a môže byť použitý na nabíjanie batérie alebo na napájanie iného motora. Jedným zariadením teda môže byť motor alebo generátor v závislosti od toho, či je vo vinutiach vedený prúd, aby priťahoval magnety rotora, alebo sa prúd uvoľňuje, keď nejaká vonkajšia sila otáča rotor. Toto je ešte jednoduchšie, ale bude slúžiť ako hĺbka vysvetlenia.

Motor / generátor 1 (MG1) je pripojený k slnečnému zariadeniu zariadenia na distribúciu energie (PSD). Je menší z týchto dvoch a má maximálny výkon asi 18 kW. Obvykle naštartuje spaľovací motor a reguluje otáčky spaľovacieho motora zmenou množstva vyrobenej elektriny. Motor / generátor 2 (MG2) je spojený s vencovým kolesom planétového prevodu (zariadenie na distribúciu energie) a potom cez prevodovku s kolesami. Preto auto priamo riadi. Je to väčší z dvoch motorgenerátorov a má maximálny výkon 33 kW (50 kW pre Prius NHW-20). MG2 sa niekedy označuje ako „trakčný motor“ a jeho obvyklou úlohou je poháňať auto ako motor alebo vracať brzdnú energiu ako generátor. Oba motory / generátory sú chladené nemrznúcou zmesou.

Menič Toyota Prius

Pretože motory / generátory pracujú na trojfázovom striedavom prúde a batéria, rovnako ako všetky batérie, produkuje jednosmerný prúd, je potrebný nejaký druh zariadenia na prevod jedného druhu prúdu na iný. Každý MG má „invertor“, ktorý vykonáva túto funkciu. Menič zisťuje polohu rotora zo snímača na hriadeli MG a riadi prúd vo vinutiach motora tak, aby motor bežal na požadovaných otáčkach a krútiacom momente. Striedač zmení prúd vo vinutí, keď magnetický pól rotora prejde týmto vinutím a prejde na ďalšie. Striedač navyše pripája napätie batérie k vinutiam a potom ho veľmi rýchlo (pri vysokej frekvencii) opäť vypne, aby zmenil priemerný prúd a teda aj krútiaci moment. Použitím „vlastnej indukčnosti“ vinutí motora (vlastnosť elektrických cievok, ktoré odolávajú zmenám prúdu) môže menič v skutočnosti prejsť vinutím viac prúdu, ako sa odoberá z batérie. Funguje to iba vtedy, ak je napätie na vinutiach menšie ako napätie batérie, takže energia je šetrená. Pretože však hodnota prúdu vinutia určuje krútiaci moment, tento prúd umožňuje dosiahnuť veľmi vysoký krútiaci moment pri nízkych otáčkach. Až do približne 11 km / h je MG2 schopný na prevodovke vytvárať krútiaci moment 350 Nm (400 Im pri Prius NHW-20). Preto môže auto naštartovať s prijateľným zrýchlením bez použitia prevodovky, čo zvyčajne zvyšuje krútiaci moment spaľovacieho motora. V prípade skratu alebo prehriatia menič vypne vysokonapäťovú časť stroja. V tom istom bloku s meničom je umiestnený aj menič, ktorý je navrhnutý tak, aby zvrátil prevod striedavého napätia na priamych -13,8 voltov. Aby som sa trochu odchýlil od teórie, trochu praxe: menič, podobne ako motorgenerátory, je chladený z nezávislého chladiaceho systému. Tento chladiaci systém je poháňaný elektrickým čerpadlom. Ak sa na 10. telese toto čerpadlo zapne, keď teplota v hybridnom chladiacom okruhu dosiahne približne 48 ° C, potom na 11. a 20. telese sa použije iný algoritmus na prevádzku tohto čerpadla: buďte „cez palubu“ najmenej -40 stupňov, čerpadlo stále začne pracovať už pri zapnutí zapaľovania. V dôsledku toho sú zdroje týchto čerpadiel veľmi, veľmi obmedzené. Čo sa stane, keď sa čerpadlo zasekne alebo vyhorí: nemrznúca zmes, podľa fyzikálnych zákonov, pri zahrievaní z MG (najmä MG2) stúpa hore do meniča. A v meniči musí chladiť výkonové tranzistory, ktoré sa pri záťaži výrazne zahrievajú. Výsledkom je ich zlyhanie, t.j. najčastejšia chyba na telese 11: P3125 - porucha meniča v dôsledku vyhoreného čerpadla. Ak v tomto prípade výkonové tranzistory vydržia taký test, potom vinutie MG2 vyhorí. Toto je ďalšia bežná chyba na tele 11: P3109. Na telese 20 japonskí inžinieri vylepšili čerpadlo: rotor (obežné koleso) sa teraz neotáča v horizontálnej rovine, kde celé zaťaženie prechádza na jedno podporné ložisko, ale vo vertikálnom, kde je zaťaženie rovnomerne rozložené na 2 ložiská . Bohužiaľ to pridalo malú spoľahlivosť. Len v apríli až máji 2009 bolo v našej dielni vymenených 6 čerpadiel na 20 telách. Praktické rady pre majiteľov Priusov 11 a 20: urobte pravidlo, aby ste pri zapnutom zapaľovaní alebo naštartovanom aute otvorili kapotu na 15-20 sekúnd najmenej raz za 2-3 dni. V expanznej nádrži hybridného systému okamžite uvidíte pohyb nemrznúcej zmesi. Potom môžete bezpečne jazdiť. Ak nie je pohyb nemrznúcej zmesi, nemôžete ísť autom!

Vysokonapäťová batéria Toyota Prius

Vysokonapäťová batéria(skrátene VVB Toyota Prius Telo Prius 10 sa skladá z 240 článkov s menovitým napätím 1,2 V, veľmi podobných batériám baterky veľkosti D, kombinovaných po 6 kusoch, v takzvaných „bambusoch“ (vzhľadovo je malá podobnosť). „Bambusy“ sú inštalované po 20 kusoch v 2 prípadoch. Celkové menovité napätie VVB je 288 V. Prevádzkové napätie kolíše v režime naprázdno od 320 do 340 V. Keď napätie vo VVB klesne na 288 V, nie je možné naštartovať spaľovací motor. Na displeji sa rozsvieti symbol batérie s ikonou „288“ vo vnútri. Na spustenie spaľovacieho motora použili Japonci v 10. karosérii štandardnú nabíjačku, na ktorú je prístup z kufra. Často kladené otázky, ako ho používať? Odpoveď je: po prvé, opakujem, že ho možno použiť iba vtedy, ak na displeji svieti ikona „288“. V opačnom prípade, keď stlačíte tlačidlo „ŠTART“, budete jednoducho počuť škaredé vŕzganie a rozsvieti sa červená kontrolka „chyby“. Za druhé: na svorky malej batérie musíte pripojiť „darcu“. buď nabíjačka, alebo dobre nabitá výkonná batéria (ale v žiadnom prípade nie štartér!). Potom pri vypnutom zapaľovaní stlačte tlačidlo „START“ najmenej na 3 sekundy. Keď sa rozsvieti zelené svetlo, VVB sa nabije. Skončí sa automaticky za 1-5 minút. Tento náboj stačí na 2-3 štarty spaľovacieho motora, po ktorých sa VVB nabije z meniča. Ak 2-3 štarty nespustia spaľovací motor (a súčasne by na displeji nemalo blikať „READY“, ale stabilne horieť), potom je potrebné zastaviť zbytočné štartovanie a hľadať príčinu poruchy. V 11. telese pozostáva VVB z 228 prvkov, každý s napätím 1,2 V, kombinovaných v 38 zostavách po 6 prvkov s celkovým menovitým napätím 273,6 V.

Celá batéria je nainštalovaná za zadným sedadlom. Prvky zároveň už nie sú oranžovými „bambusmi“, ale sú to ploché moduly v sivých plastových puzdrách. Maximálny prúd batérie je 80 A pri vybíjaní a 50 A pri nabíjaní. Menovitá kapacita batérie je 6,5 Ah, avšak elektronika vozidla umožňuje využitie iba 40% tejto kapacity na predĺženie životnosti batérie. Stav nabitia sa môže meniť iba medzi 35% a 90% plného nominálneho poplatku. Vynásobením napätia batérie a jej kapacity získame nominálnu energetickú rezervu - 6,4 MJ (megajouly) a použitú rezervu - 2,56 MJ. Táto energia stačí na štyrikrát zrýchlenie auta, vodiča a spolujazdca až na 108 km / h (bez pomoci spaľovacieho motora). Na výrobu tohto množstva energie by spaľovací motor potreboval približne 230 mililitrov benzínu. (Tieto údaje slúžia len na predstavu o množstve energie uloženej v batérii.) S vozidlom nemožno jazdiť bez paliva, aj keď pri dlhom zjazde začínate z 90% plného nominálneho nabitia. Väčšinu času máte k dispozícii asi 1 MJ využiteľnej batérie. Veľa VVB sa dostane do opráv tesne po tom, ako majiteľovi dôjde benzín (na displeji sa rozsvieti ikona „Skontrolovať motor“ a trojuholník s výkričníkom), ale majiteľ sa snaží „vydržať“ s tankovaním. Po poklese napätia na prvkoch pod 3 V „zomrú“. Na karosérii 20 išli japonskí inžinieri iným spôsobom na zvýšenie výkonu: znížili počet prvkov na 168, t.j. zostalo 28 modulov. Ale na použitie v invertore sa napätie batérie zvýši na 500 V špeciálnym posilňovacím zariadením. Zvýšenie menovitého napätia MG2 v telese NHW-20 umožnilo zvýšiť jeho výkon až na 50 kW bez zmeny rozmerov.

Prius má aj pomocnú batériu. Jedná sa o 12-voltovú, 28 ampérhodinovú olovenú batériu umiestnenú na ľavej strane kufra (20 v tele-vpravo). Cieľom je napájať elektroniku a príslušenstvo, keď je hybridný systém vypnutý a relé vysokého napätia batérie je vypnuté. Keď je hybridný systém v prevádzke, 12-voltový zdroj je menič DC / DC zo systému vysokého napätia na 12 V DC. V prípade potreby dobíja aj pomocnú batériu. Hlavné riadiace jednotky komunikujú prostredníctvom internej zbernice CAN. Zostávajúce systémy komunikujú prostredníctvom internej siete Body Electronics Area Network. VVB má tiež vlastnú riadiacu jednotku, ktorá monitoruje teplotu prvkov, napätie na nich, vnútorný odpor a tiež ovláda ventilátor zabudovaný vo VVB. Na 10. tele je 8 teplotných senzorov, ktorými sú termistory, na samotných „bambusoch“ a 1 - všeobecný senzor na ovládanie teploty vzduchu VVB. Na 11. tele -4 +1 a na 20-m-3 + 1.

Zariadenie na distribúciu energie Toyota Prius

Krútiaci moment a energia spaľovacieho motora a motorov / generátorov sú kombinované a distribuované pomocou planétovej prevodovky nazývanej Toyota a Power Split Device (PSD). Napriek tomu, že výroba nie je náročná, je toto zariadenie dosť ťažké pochopiť a ešte ťažšie zvážiť v plnom kontexte všetky režimy prevádzky pohonu. Diskusii o zariadení na distribúciu energie preto budeme venovať niekoľko ďalších tém. Stručne povedané, umožňuje modelu Prius pracovať súčasne v sekvenčnom aj paralelnom hybridnom režime a využívať výhody každého režimu. ICE dokáže roztočiť kolesá priamo (mechanicky) prostredníctvom systému PSD. Súčasne je možné zo spaľovacieho motora čerpať premenlivé množstvo energie a prevádzať ho na elektrickú energiu. Môže nabíjať batériu alebo byť prenesený do jedného z motorov / generátorov, ktorý pomôže otočiť kolesá. Flexibilita tohto mechanického / elektrického rozloženia energie umožňuje Priusu zlepšiť palivovú úspornosť a riadiť emisie počas jazdy, čo nie je možné pomocou pevného mechanického prepojenia medzi spaľovacím motorom a kolesami, ako v prípade paralelného hybridu, ale bez straty. elektrickej energie, ako v sérii hybridných. O Priuse sa často hovorí, že má CVT (Continue Variable Transmission) - prevodovku s plynule meniteľným alebo „konštantným menením“, čo je zariadenie na distribúciu energie PSD. Bežná bezstupňová prevodovka však funguje úplne rovnako ako bežná prevodovka, ibaže prevodový pomer sa môže meniť plynule (plynulo), a nie v malom rozsahu stupňov (prvý prevodový stupeň, druhý prevodový stupeň atď.). O niečo neskôr sa pozrieme na to, ako sa PSD líši od konvenčného bezstupňového prevodu, t.j. variátor.

Najčastejšie kladenou otázkou ohľadom boxu Prius je, aký druh oleja sa tam naleje, koľko objemu a ako často ho treba meniť. Medzi pracovníkmi autoservisov veľmi často existuje taká mylná predstava: keďže v kôre nie je mierka, znamená to, že tam vôbec nie je potrebné meniť olej. Táto mylná predstava viedla k smrti viac ako jednej škatule.

10 telo: pracovná tekutina T -4 - 3,8 litra.

11 telo: pracovná kvapalina T -4 - 4,6 litra.

20 telo: pracovná kvapalina ATF WS - 3,8 litra. Obdobie výmeny: po 40 000 km. Podľa japonských výrazov sa olej mení každých 80 000 km, ale v obzvlášť ťažkých prevádzkových podmienkach (a Japonci týmto obzvlášť ťažkým podmienkam pripisujú prevádzku automobilov v Rusku - a my sme s nimi solidárni) by sa mal olej vymeniť. 2 krát častejšie.

Poviem vám hlavné rozdiely v údržbe boxov, t.j. o výmene oleja. Ak v 20. telese na výmenu oleja stačí odskrutkovať vypúšťaciu zátku a po vypustení starého doplniť nový olej, potom na 10. a 11. telese to nie je také jednoduché. Konštrukcia olejovej vane na týchto strojoch je vyrobená tak, že ak jednoducho odskrutkujete vypúšťaciu zátku, vypustí sa iba časť oleja, a nie tá najšpinavšia. A 300-400 gramov najšpinavšieho oleja s inými nečistotami (kusy tmelu, výrobky proti opotrebeniu) zostáva na panvici. Preto je pri výmene oleja potrebné vybrať krabicovú panvicu a po vysypaní nečistôt a vyčistení ju vrátiť späť. Pri odstraňovaní palety získavame ďalší bonus - stav škatule môžeme diagnostikovať podľa opotrebovaných výrobkov v palete. Najhoršie pre majiteľa je, keď vidí v spodnej časti palety žlté (bronzové) hobliny. Takáto škatuľka nemá dlho na život. Tesnenie palety je korkové, a ak otvory na ňom nezískali oválny tvar, je možné ho znova použiť bez akýchkoľvek tesniacich materiálov! Hlavnou vecou pri inštalácii palety nie je nadmerné utiahnutie skrutiek, aby nedošlo k prerezaniu tesnenia s paletou. Čo je ešte zaujímavé v hnacom ústrojenstve: Použitie reťazového pohonu je dosť neobvyklé, ale všetky bežné autá majú medzi motorom a nápravami reduktory. Ich účelom je umožniť motoru točiť rýchlejšie ako kolesá a tiež zvýšiť krútiaci moment produkovaný motorom na väčší krútiaci moment na kolesách. Pomery, s ktorými sa znižujú otáčky a zvyšuje sa krútiaci moment, sú v dôsledku zákona o zachovaní energie nevyhnutne rovnaké (zanedbané trenie). Tento prevodový pomer sa nazýva „celkový prevodový pomer“. Celkový prevodový pomer 11. modelu Prius je 3,905. Ukazuje sa to takto:

39-zubové ozubené koleso na výstupnom hriadeli PSD poháňa 36-zubové reťazové koleso na prvom predlohovom hriadeli prostredníctvom tichej reťaze (nazývanej Morseova reťaz).

30-zubové ozubené koleso na prvom predlohovom hriadeli je spojené a poháňa 44-zubové ozubené koleso na druhom predlohovom hriadeli.

26-zubové ozubené koleso na druhom predlohovom hriadeli je spojené a poháňa 75-zubové ozubené koleso na vstupe diferenciálu.

Hodnota rozdielového výkonu na obidve kolesá je rovnaká ako diferenciálny vstup (sú v skutočnosti identické, okrem prípadov, keď idú do zákruty).

Ak vykonáme jednoduchú aritmetickú operáciu: (36/39) * (44/30) * (75/26), dostaneme (na štyri platné číslice) celkový prevodový pomer 3,905.

Prečo sa používa reťazový pohon? Pretože sa vyhýba osovej sile (sile smerujúcej pozdĺž osi hriadeľa), ktorá by nastala pri bežných špirálových prevodovkách používaných v automobilových prevodovkách. Tomu sa dalo tiež vyhnúť použitím čelných ozubených kolies, ktoré však generujú hluk. Axiálny ťah nie je na predlohových hriadeľoch problémom a je možné ho vyvážiť kuželíkovými ložiskami. S výstupným hriadeľom PSD to však také jednoduché nie je. Na diferenciáli Prius, nápravách a kolesách nie je nič veľmi neobvyklé. Rovnako ako v bežnom aute, diferenciál umožňuje, aby sa vnútorné a vonkajšie kolesá otáčali pri otáčaní auta rôznymi rýchlosťami. Nápravy prenášajú krútiaci moment z diferenciálu na náboj kolesa a zaberajú na kĺbovom spojení, ktoré umožňuje kolesám pohybovať sa hore a dole po zavesení. Kolesá sú z ľahkej zliatiny hliníka a sú obuté do vysokotlakových pneumatík s nízkym valivým odporom. Pneumatiky majú polomer valenia približne 11,1 palca, čo znamená, že pri každej otáčke kolesa prejde auto 1,77 m. Jedinou neobvyklou veľkosťou sú sériové pneumatiky na karosériách 10 a 11: 165 / 65-15. V Rusku je to dosť vzácna veľkosť gumy. Mnoho predajcov, dokonca aj v špecializovaných predajniach, celkom vážne presviedča, že takáto guma v prírode neexistuje. Moje odporúčania: pre ruské podmienky je najvhodnejšia veľkosť 185 / 60-15. 20 Prius má nadrozmernú gumu, ktorá zvyšuje trvanlivosť. Teraz zaujímavejšie: čo chýba v Priuse, čo v inom automobile?

Neexistuje žiadna manuálna prevodovka, žiadna manuálna prevodovka, žiadna automatická - Prius nepoužíva viacstupňové prevodovky;

Neexistuje žiadna spojka ani transformátor - kolesá sú vždy pevne spojené so spaľovacím motorom a motormi / generátormi;

Neexistuje žiadny štartér - spaľovací motor štartuje MG1 cez prevody v zariadení na distribúciu energie;

Neexistuje žiadny alternátor - elektrinu v prípade potreby vyrábajú motory / generátory.

Z tohto dôvodu nie je dizajnová zložitosť hybridného pohonu Prius oveľa väčšia ako v prípade konvenčného automobilu. Nové a neznáme diely, ako sú motory / generátory a PSD, majú navyše vyššiu spoľahlivosť a dlhšiu životnosť ako niektoré časti, ktoré boli z konštrukcie odstránené.

Prevádzka vozidla za rôznych jazdných podmienok

Štart motora Toyota Prius

Na naštartovanie motora sa MG1 (pripojený k centrálnemu kolesu) točí dopredu pomocou elektriny z vysokonapäťovej batérie. Ak je vozidlo v pokoji, planetový prevodový stupeň zostane tiež v pokoji. Otáčanie centrálneho kolesa preto núti planétový nosič otáčať sa. Je spojený so spaľovacím motorom (ICE) a zalomí ho pri 1 / 3,6 rýchlosti MG1. Na rozdiel od konvenčného auta, ktoré dodáva palivo a zapaľovanie ICE hneď, ako ho štartér začne otáčať, Prius počká, kým MG1 poháňa ICE asi na 1 000 otáčok za minútu. To sa stane za menej ako sekundu. MG1 je výrazne výkonnejší ako konvenčný štartovací motor. Na to, aby sa spaľovací motor otáčal touto rýchlosťou, sa musí sám otáčať rýchlosťou 3600 ot / min. Spustenie ICE na 1 000 otáčkach za minútu pre neho nevytvára takmer žiadny stres, pretože to je rýchlosť, ktorou by ICE rád bežal z vlastnej energie. Prius navyše začína odpálením iba niekoľkých valcov. Výsledkom je veľmi plynulý štart, bez hluku a trhania, ktorý eliminuje opotrebovanie súvisiace so štartovaním bežných vozidiel. Zároveň okamžite upozorním na bežnú chybu opravárov a majiteľov: často mi volajú a pýtajú sa, čo bráni ďalšiemu fungovaniu spaľovacieho motora, prečo sa na 40 sekúnd spustí a zastaví sa. V skutočnosti, zatiaľ čo box READY bliká, ICE NEFUNGUJE! Je to MG1, ktorý ho otáča! Aj keď vizuálne - plný pocit naštartovania spaľovacieho motora, t.j. Spaľovací motor vydáva hluk, z výfukového potrubia vychádza dym.

Hneď ako sa spaľovací motor rozbehne na vlastnú silu, počítač ovláda otvor škrtiacej klapky, aby počas zahrievania dosiahol vhodné voľnobežné otáčky. Elektrická energia už MG1 nepracuje a v skutočnosti, ak je batéria takmer vybitá, môže MG1 vyrábať elektrickú energiu a nabíjať batériu. Počítač jednoducho namiesto motora sformuje MG1 ako generátor, trochu viac otvorí škrtiacu klapku spaľovacieho motora (až asi 1 200 otáčok za minútu) a prijme elektrickú energiu.

Studený štart Toyota Prius

Keď štartujete Prius so studeným motorom, jeho najvyššou prioritou je zahriať motor a katalyzátor, aby bol systém riadenia emisií v prevádzke. Motor bude niekoľko minút bežať, kým sa to stane (ako dlho závisí od skutočných teplôt motora a katalyzátora). Počas tejto doby sa prijímajú špeciálne opatrenia na reguláciu výfukových plynov počas zahrievania, vrátane udržiavania výfukových uhľovodíkov v absorbéri, ktorý bude neskôr vyčistený, a prevádzky motora v špeciálnom režime.

Teplý štart Toyota Priu s

Keď naštartujete Prius s teplým motorom, krátko pobeží a potom sa zastaví. Voľnobežné otáčky sa budú pohybovať v rozmedzí 1 000 ot./min.

Bohužiaľ nie je možné zabrániť spusteniu ICE po zapnutí auta, aj keď sa chcete iba presunúť na neďaleký výťah. To platí iba pre telá 10 a 11. Na telese 20 je použitý iný štartovací algoritmus: stlačte brzdu a stlačte tlačidlo „ŠTART“. Ak má VVB dostatok energie a nezapnete ohrievač na vyhrievanie priestoru pre cestujúcich alebo skla, spaľovací motor sa nespustí. Rozsvieti sa iba nápis „READY“ (Totob), tj. Auto je ÚPLNE pripravené na pohyb. Stačí prepnúť joystick (a výber režimov na telese 20 robí joystick) na D alebo R umiestnite a uvoľnite brzdu, pôjdete!

Prius je vždy na priamom prevodovom stupni. To znamená, že samotný motor nemôže poskytnúť všetok krútiaci moment na dynamické riadenie vozidla. Krútiaci moment pre počiatočné zrýchlenie dodáva motor MG2, ktorý otáča priamo prstencový prevod planétového prevodu, spojený so vstupom prevodovky, ktorého výstup je spojený s kolesami. Elektromotory poskytujú najlepší krútiaci moment pri nízkych otáčkach, čo ich robí ideálnymi pre štartovanie vozidla.

Predstavte si, že ICE beží a auto stojí, čo znamená, že MG1 sa otáča dopredu. Riadiaca elektronika začne odoberať energiu z MG1 a prenášať ju do MG2. Keď teraz čerpáte energiu z generátora, táto energia musí odkiaľsi pochádzať. Objaví sa určitá sila, ktorá spomaľuje otáčanie hriadeľa a niečo, čo otáča hriadeľom, musí tejto sile odolávať, aby si udržalo rýchlosť. Počítač odoláva tomuto „zaťaženiu generátora“ a rozbehne motor, aby pridal dodatočnú energiu. Spaľovací motor teda otáča nosič planét planetových prevodov silnejšie a generátor MG1 sa pokúša spomaliť otáčanie centrálneho kolesa. Výsledkom je sila na kruhový prevod, ktorá spôsobí, že sa otočí a začne pohybovať autom.

Pripomeňme, že pri planetovom prevode je krútiaci moment ICE rozdelený medzi korónu a slnko o 72% až 28%. Kým sme nestlačili plynový pedál, ICE sa len motal a nevytváral žiadny krútiaci moment. Teraz sa však otáčky zvýšili a 28% krútiaceho momentu otáča MG1 ako generátor. Ostatných 72% krútiaceho momentu sa mechanicky prenáša na ozubené koleso a teda na kolesá. Aj keď väčšina krútiaceho momentu pochádza z MG2, ICE skutočne prenáša krútiaci moment na kolesá týmto spôsobom.

Teraz musíme zistiť, ako 28% krútiaceho momentu ICE, ktorý sa prenáša na MG1, môže čo najviac zvýšiť štart auta - pomocou MG2. Aby sme to dosiahli, musíme jasne rozlišovať medzi krútiacim momentom a energiou. Krútiaci moment je rotačná sila a rovnako ako pri priamej sile nie je potrebné vynakladať energiu na udržanie sily. Predpokladajme, že pomocou navijaka ťaháte vedro s vodou. Vyžaduje to energiu. Ak je navijak poháňaný elektromotorom, museli by ste mu dodať elektrickú energiu. Keď však vedro zdvihnete, môžete ho zavesiť pomocou nejakého háčika alebo tyče alebo niečoho iného, ​​čo vám udrží krok. Sila (hmotnosť vedra) pôsobiaca na lano a krútiaci moment prenášaný lanom na bubon navijaka nezmizol. Pretože sa však sila nepohybuje, nedochádza k prenosu energie a situácia je bez energie stabilná. Rovnako tak, keď je vozidlo v pokoji, aj keď sa 72% krútiaceho momentu ICE prenáša na kolesá, v tomto smere nedochádza k toku energie, pretože ozubené koleso sa neotáča. Slnečné prevody sa však rýchlo točia a hoci prijímajú iba 28% krútiaceho momentu, generujú veľa elektrickej energie. Tento rad úvah ukazuje, že úlohou MG2 je aplikovať krútiaci moment na vstup mechanickej prevodovky, ktorá nevyžaduje veľa energie. Na prekonanie elektrického odporu musí vinutím motora prejsť veľa prúdu a táto energia sa stráca ako teplo. Ale keď sa auto pohybuje pomaly, táto energia pochádza z MG1. Keď sa auto začne pohybovať a naberie rýchlosť, MG1 sa točí pomalšie a produkuje menej energie. Počítač však môže spaľovací motor trochu zrýchliť. Teraz viac krútiaceho momentu pochádza z ICE a keďže väčší krútiaci moment musí prechádzať aj cez centrálne koleso, MG1 môže udržať vysokú generáciu energie. Znížená rýchlosť otáčania je kompenzovaná zvýšením krútiaceho momentu.

Do tohto bodu sme sa vyhýbali spomínaniu batérie, aby bolo jasné, aké zbytočné je uviesť auto do pohybu. Väčšina startupov je však výsledkom činností počítača, ktorý prenáša energiu z batérie priamo na MG2.

Keď sa auto pohybuje pomaly, existujú obmedzenia rýchlosti pre spaľovací motor. Je to kvôli potrebe zabrániť poškodeniu MG1, ktorý sa bude musieť veľmi rýchlo otáčať. To obmedzuje množstvo energie produkovanej ICE. Okrem toho by bolo pre vodiča nepríjemné počuť, že spaľovací motor príliš tiahne na plynulý štart. Čím silnejšie stlačíte plynový pedál, tým viac sa bude spaľovací motor otáčať, ale tiež sa z batérie bude čerpať viac energie. Ak je pedál spustený na podlahu, približne 40% energie pochádza z batérie a 60% zo spaľovacieho motora pri rýchlosti asi 40 km / h. Keď auto zrýchľuje a súčasne sa zvyšujú otáčky motora, poskytuje väčšinu energie, pričom pri rýchlosti 96 km / h dosahuje približne 75%, ak stále tlačíte pedál na podlahu. Ako si pamätáme, energia spaľovacieho motora zahŕňa aj to, čo je odstránené generátorom MG1 a prenesené vo forme elektriny do motora MG2. Pri rýchlosti 96 km / h poskytuje MG2 skutočne vyšší krútiaci moment, a teda aj väčší výkon na kolesá, ako dodáva planétový prevod z ICE. Väčšina elektriny, ktorú používa, však pochádza z MG1, a teda nepriamo zo spaľovacieho motora, a nie z batérie.

Zrýchlenie a stúpanie do kopca Toyota Prius

Keď je potrebný vyšší výkon, ICE a MG2 spoločne generujú krútiaci moment, aby poháňali vozidlo rovnakým spôsobom, ako je popísané vyššie pri štarte. Keď sa rýchlosť vozidla zvyšuje, krútiaci moment, ktorý je MG2 schopný dodať, sa znižuje, pretože začína pracovať na hranici 33 kW. Čím rýchlejšie sa točí, tým menší krútiaci moment môže pri tomto výkone dodať. Našťastie je to v súlade s očakávaniami vodiča. Keď bežné auto akceleruje, stupňovitá prevodovka zaradí vyšší prevodový stupeň a krútiaci moment na náprave sa zníži, aby motor mohol znížiť otáčky na bezpečnú hodnotu. Aj keď sa to robí úplne inými mechanizmami, Prius má celkový pocit, ako keby akceleroval v konvenčnom aute. Hlavným rozdielom je úplná absencia „trhania“ pri radení rýchlostí, pretože prevodovka jednoducho neexistuje.

Spaľovací motor teda otáča nosič planét planétových prevodov.

72% jeho krútiaceho momentu je mechanicky privádzaných prostredníctvom kruhového prevodu na kolesá.

28% jeho krútiaceho momentu ide na MG1 prostredníctvom slnečného prevodu, kde sa prevádza na elektrickú energiu. Táto elektrická energia poháňa MG2, ktorá dodáva krúžkovému prevodu ďalší krútiaci moment. Čím viac stlačíte plynový pedál, tým viac krútiaceho momentu ICE produkuje. Zvyšuje mechanický krútiaci moment cez korunku a množstvo elektriny generovanej MG1 pre MG2, ktoré sa používa na pridanie ešte väčšieho krútiaceho momentu. V závislosti od rôznych faktorov, ako je stav nabitia batérie, sklon vozovky a najmä intenzita stlačenia pedála, môže počítač smerovať dodatočné napájanie z batérie do MG2, aby sa zvýšil jej prínos. Takto sa dosiahne zrýchlenie, dostatočné na jazdu po diaľnici v takom veľkom aute so spaľovacím motorom s výkonom iba 78 koní. s

Na druhej strane, ak požadovaný výkon nie je taký vysoký, časť energie vyrobenej MG1 je možné použiť na nabíjanie batérie aj pri akcelerácii! Je dôležité mať na pamäti, že spaľovací motor mechanicky otáča kolesá a otáča generátor MG1, ktorý ho núti vyrábať elektrickú energiu. Čo sa stane s touto elektrickou energiou a či sa z batérie pridá viac elektriny, závisí od súboru dôvodov, ktoré nemôžeme všetci vziať do úvahy. Vykonáva to ovládač hybridného systému vozidla.

Akonáhle dosiahnete stabilnú rýchlosť na rovnej ceste, sila, ktorú musí dodať motor, sa vynaloží na prekonanie aerodynamického odporu a valivého trenia. To je oveľa menej, ako je výkon potrebný na jazdu do kopca alebo na zrýchlenie auta. Aby ICE fungovalo efektívne pri nízkom výkone (a aby tiež nerobilo veľa hluku), beží pri nízkych otáčkach. Nasledujúca tabuľka ukazuje, aký veľký výkon je potrebný na pohyb vozidla pri rôznych rýchlostiach na rovnej ceste a približných otáčkach.

Všimnite si toho, že vysoké rýchlosti vozidla a nízke otáčky motora uviedli zariadenie na distribúciu energie do zaujímavej polohy: MG1 by sa teraz mal otáčať dozadu, ako je uvedené v tabuľke. Otočením dozadu sa satelity otáčajú dopredu. Otáčanie satelitov sa sčítava s otáčaním nosiča (zo spaľovacieho motora) a spôsobuje, že sa ozubené koleso otáča oveľa rýchlejšie. Ešte raz poznamenávam, že je rozdiel v tom, že v predchádzajúcom prípade sme boli spokojní s pomocou vysokých otáčok spaľovacieho motora, aby sme získali viac výkonu, dokonca aj pri nižších otáčkach. V novom prípade chceme, aby ICE zostalo na nízkych otáčkach, aj keď sme zrýchlili na slušnú rýchlosť, aby sme s vysokou účinnosťou nastavili nižšiu spotrebu energie. Z časti rozdeľovača energie vieme, že MG1 musí obrátiť krútiaci moment na centrálny prevod. Je to akoby opora páky, s ktorou spaľovací motor otáča prstencový prevod (a teda kolesá). Bez odporu MG1 by ICE namiesto riadenia auta jednoducho otáčalo MG1. Keď sa MG1 otáčal dopredu, bolo ľahké vidieť, že tento spätný krútiaci moment môže byť generovaný regeneračným zaťažením. Preto elektronika meniča musela odoberať energiu z MG1 a potom sa objavil obrátený krútiaci moment. Teraz sa však MG1 točí dozadu, ako ho teda získame na generovanie tohto spätného krútiaceho momentu? Dobre, ako by sme prinútili MG1 točiť dopredu a produkovať priamy krútiaci moment? Keby to fungovalo ako motor! Opak je pravdou: ak sa MG1 točí dozadu a chceme získať krútiaci moment v rovnakom smere, MG1 musí byť motor a točiť sa pomocou elektriny dodávanej meničom. Začína to vyzerať exoticky. ICE tlačí, MG1 tlačí, MG2 tiež tlačí? Neexistuje žiadny mechanický dôvod, prečo by sa to nemohlo stať. Na prvý pohľad to môže vyzerať atraktívne. Oba motory a spaľovací motor prispievajú k vytváraniu pohybu súčasne. Ale musíme vám pripomenúť, že sme sa dostali do tejto situácie, kvôli efektivite zníženiu otáčok spaľovacieho motora. Nebol by to efektívny spôsob, ako dostať na kolesá väčšiu silu; Aby sme to urobili, musíme zvýšiť otáčky motora a vrátiť sa k predchádzajúcej situácii, keď sa MG1 otáča dopredu v režime generátora. Je tu ešte jeden problém: musíme zistiť, kde získame energiu na otáčanie MG1 v režime motora? Batéria? Na chvíľu to môžeme urobiť, ale čoskoro budeme musieť tento režim opustiť a ponechať bez nabitia batérie zrýchlenie alebo výstup na horu. Nie, musíme túto energiu prijímať nepretržite bez toho, aby sme batériu nechali vybiť. Prišli sme teda k záveru, že výkon musí pochádzať z MG2, ktorý musí fungovať ako generátor. Generuje MG2 energiu pre MG1? Pretože ICE aj MG1 prispievajú energiou, ktorá je kombinovaná s planétovým prevodom, bol navrhnutý názov „režim kombinovania výkonu“. Myšlienka výroby energie MG2 pre motor MG1 však bola v takom rozpore s chápaním systému ľuďmi, že sa objavil názov, ktorý sa stal všeobecne uznávaným - „kacírsky režim“. Prejdeme si to znova a zmeníme svoj uhol pohľadu. Spaľovací motor otáča nosič planéty pri nízkych otáčkach. MG1 otáča centrálnym kolesom dozadu. To spôsobí, že sa satelity otáčajú dopredu a pridáva sa viac otáčok k ozubenému koliesku. Ozubené koleso stále dostáva iba 72% krútiaceho momentu ICE, ale rýchlosť, ktorou sa krúžok otáča, sa zvyšuje spätným pohybom MG1. Rýchlejšie otáčanie korunky umožňuje autu ísť rýchlejšie pri nízkych otáčkach motora. MG2, neuveriteľne, odoláva pohybu auta ako generátor a vyrába elektrinu, ktorá poháňa MG1. Vozidlo poháňa vpred zostávajúci mechanický moment zo spaľovacieho motora.

Že v tomto režime jazdíte, spoznáte, ak dobre počujete otáčky spaľovacieho motora. Vpred idete slušnou rýchlosťou a motor takmer nepočujete. Môže byť úplne maskovaný hlukom z cesty. Displej Energy Monitor zobrazuje dodávku energie z motora ICE na kolesá a do motora / generátora, ktorý nabíja batériu. Obrázok sa môže zmeniť - procesy nabíjania a vybíjania batérie do motora sa striedajú, aby sa mohli otáčať kolesá. Toto striedanie interpretujem ako riadenie regeneratívnej záťaže MG2 na udržanie konštantnej energie jazdy.

Dokáže päťmiestne osobné auto dlhé 4,45 metra (to je viac ako v prípade sedanu VAZ-2110) najazdených kilometrov v meste (dokonca ani motorovej nafty) 2,82 litra na 100 kilometrov bez poškodenia dynamického výkonu? Áno, ak je to Toyota Prius II.

V prvom rade musíte urobiť dodatok - spomínaná spotreba bola získaná v teste podľa japonského cyklu 10 - 15, ktorý je svojou povahou podstatou mestského cyklu pohybu - ako viete, najproblematickejším pre autá z hľadiska účinnosti. Ako sa hovorí, inšpiruje.

Už sme informovali, že nedávno sa Ford pri vstupe na trh hybridných automobilov rozhodol kúpiť zodpovedajúcu technológiu od spoločnosti Toyota.

Je jasné, prečo. Prvá generácia osobného automobilu Toyota Prius, vyrábaného v rokoch 1997 až 2003, si našla mnoho kupujúcich po celom svete.

Hneď ako sa najnovšia Prius druhej generácie objavila, získala v USA štyri prestížne ocenenia naraz, vrátane najlepšieho auta roku 2004 v Severnej Amerike.

Jeho ohromujúci výkon poskytuje „hybridný kĺbový pohon“ (Hybrid synergy drive) - systém, ktorý by sa dal nazvať hybridným štvorcom. Pozrime sa prečo.

Toyota nie je jediným výrobcom, ktorý sériovo vyrába hybridné automobily (napríklad Honda má hybrid), a takmer všetky veľké automobilové spoločnosti majú experimentálne práce.

Existujú dva hlavné typy hybridných pohonov - sériový a paralelný.

V prvom prípade nie je spaľovací motor nijako spojený s kolesami - funguje to pre generátor, ktorý nabíja batérie. Trakčné elektrické motory v závislosti od režimu jazdy dostávajú prúd buď z batérií, alebo priamo z generátora, plus batérie ako aditíva.

V druhej verzii je spaľovací motor spojený s kolesami prostredníctvom konvenčnej prevodovky. A na kolesá (nezáleží na tom istom alebo na inej náprave) je pripojený elektromotor, ktorý je poháňaný batériami.

Stredový displej zreteľne ukazuje smršť tokov energie v rozsiahlom systéme pohonu Priusu II (foto z toyota.com).

V obidvoch prípadoch môžu trakčné elektromotory pri brzdení fungovať ako generátory, ktoré poskytujú návratnosť energie, čo prináša úsporu.

Prius však používa kombináciu oboch. Ukazuje sa teda, že máme pred sebou - hybrid hybridu. Ako hovoria Japonci, v tomto prípade môžete dosiahnuť veľmi vysokú účinnosť v kombinácii s rovnako vysokou dynamikou zrýchlenia automobilu.

Prejdeme sa cez hlavné uzly hybridného synergického pohonu.

Po prvé, je to spaľovací motor. Zdvihový objem 1,5 litra, 4 valce, 4 ventily na valec s variabilným časovaním ventilov, kompresný pomer 13: 1, výkon 76 koní.

Výkon, podotýkame, nie je naj rekordnejší pri takom objeme, ale pri takom kompresnom pomere.

Tento motor je však sám osebe veľmi ekonomický (bez zohľadnenia pomoci elektrického motora).

Navyše spĺňa najprísnejšie americké, zatiaľ nezavedené, emisné normy Super Ultra Low Emission Vehicle and Advanced Technology Partial Zero Emission Vehicles, teda „ultra super nízke“ emisné hladiny a takzvaný „čiastočne nulový“ štandard.

Plnenie hybridného auta od spoločnosti Toyota (ilustrácia z toyota.co.jp).

K dispozícii je tiež samostatný generátor a batérie - nikel -metalhydrid.

Z ich charakteristík je pozornosť venovaná vysokému výstupnému špičkovému výkonu 28 koní (špeciálne citujeme elektrické parametre nie v kilowattoch, aby bolo pohodlnejšie porovnávať ich so spaľovacím motorom).

Všimnite si toho, že klasické batérie v bežných automobiloch s obrovským špičkovým prúdovým „napätím“ zo všetkých síl otočia štartér silou jedného alebo dvoch „koní“.

Prirodzene existuje elektronický systém na distribúciu zaťaženia medzi všetky tieto prvky vo všetkých režimoch jazdy.

Plavbu je možné vykonávať iba na jednom spaľovacom motore, jednom elektromotore, alebo ich spoločnom použití.

Súčasne, aj v prípade rovnomerného pohybu, časť energie ICE prechádza do generátora, do riadiaceho systému a potom do trakčného elektromotora.

Zdá sa, že ide o zbytočné straty pri transformácii, ale takto inžinieri dosahujú optimálny prevádzkový režim spaľovacieho motora (otáčky / zaťaženie), ktorý ovplyvňuje špecifickú spotrebu paliva.

Schéma zapojení v systéme „hybrid-hybrid“ (ilustrácia zo stránky toyota.co.jp).

A tiež: veľký krútiaci moment elektromotora, ktorý je pripravený vydať pri akejkoľvek rýchlosti, je zárukou pohodlného a flexibilného ovládania kolosálnej trakcie na hnacích kolesách.

Batérie sa nabíjajú z oboch strán naraz - zo spaľovacieho motora a z kolies (pri brzdení).

Tu je potrebné spomenúť maximálne napätie v tejto „inteligentnej“ trakčnej energetickej sieti - až 500 voltov.

Pri takýchto výkonoch predpokladá relatívne nízke prúdy, čo znamená nižšie straty pre ohmické zahrievanie drôtov v porovnaní s predtým používanými systémami (povedzme, prvý Prius mal „iba“ 274 voltov).

Vrcholom stroja je delič výkonu. Jedná sa o planétový prevod, ktorého centrálne (solárne) koleso je spojené s generátorom, planetárne (nosič) k spaľovaciemu motoru a najvzdialenejší prstenec k elektromotoru a kolesám stroja.

Tento systém hladko prerozdeľuje toky energie medzi uzlami v rôznych smeroch.

Najmä je možné naštartovať auto na jeden elektromotor, po ktorom nasleduje spustenie spaľovacieho motora v pohybe.

Výsledok tak komplexného systému hovorí sám za seba.

Sekvenčné a paralelné hybridné pohony (ilustrácie z toyota.co.jp).

Celková účinnosť Priusu II (takpovediac vypočítaná na celú dráhu energie z nádrže na kolesá) je 37% oproti 16% v prípade benzínového náprotivku (pri prevádzke v „japonskom“ štandardnom mestskom cykle).

Je ťažké nájsť iné benzínové auto, ktoré by bolo v tejto veľkosti také úsporné a malo by mať výkonovú rezervu 104 koní (spaľovací motor plus batérie).

Jedným z najaktuálnejších technologických trendov v globálnom automobilovom priemysle je zavedenie ekologických technológií. Dokonca aj účinné bezpečnostné systémy a najmodernejší elektronickí asistenti blednú v porovnaní s výhodami, ktoré ponúkajú elektrické a hybridné koncepty. A nejde len o minimalizáciu úrovne znečistenia životného prostredia. Odmietnutie alebo aspoň zníženie spotreby tradičného paliva je prospešné pre samotných motoristov, ktorí môžu počítať s výraznými úsporami. Je pravda, že slovo „ekonomika“ sa stále zdráha kombinovať s cenami modelov šetriacich energiu. Väčšina ponúk tejto triedy je ruskému spotrebiteľovi k dispozícii za 2 až 3 milióny rubľov. V tejto súvislosti je výber takého auta, akým je Toyota Prius Hybrid, veľmi atraktívny, ktorého fotografia je uvedená nižšie.

Model je ponúkaný s počiatočnou cenou 1,2 milióna rubľov. Samozrejme, takéto náklady nemožno nazvať cenovo dostupnými pre nadšencov hromadných automobilov, ale zníženie spotreby paliva počas dlhodobej prevádzky odôvodní investíciu. Kupujúci navyše nedostane len model s neobvyklou elektrárňou, ale aj kvalitné japonské auto s nádychom prémie.

Všeobecné informácie o modeli

Móda hybridných modelov a elektromobilov medzi výrobcami vznikla začiatkom roku 2000. Istý vývoj v tejto oblasti samozrejme už existoval, ale k ich skutočnej implementácii do konceptov došlo až za posledných 15 rokov. Na druhej strane sa japonský výrobca stal jedným z priekopníkov v tomto segmente a hybridný model uviedol na trh v roku 1997. Na svetovom trhu sa však auto objavilo až o tri roky neskôr. Súčasne bolo zachované rovnaké zariadenie-Toyota Prius Hybrid 2000 pod kapotou obsahuje štyri komponenty: tradičný spaľovací motor, elektrický motor, vysokonapäťovú batériu a motor-generátor. Ako vidíte, model kombinuje prvky z rôznych konfigurácií pohonných jednotiek, vrátane klasického spaľovacieho motora a batérie.

Pokiaľ ide o vzhľad, auto možno pripísať golfovej triede. Napriek tomu, že hlavní výrobcovia majú tendenciu dodávať extrémne drahé luxusné verzie s hybridnými inštaláciami, Japonci uprednostnili triedu, ktorá je blízka bežnému spotrebiteľovi. V skutočnosti je to dôvod relatívne prijateľnej ceny za hybridné auto Toyota Prius, ktorého recenzie majiteľov sú vo vzťahu k verzii za 1,2 milióna rubľov veľmi priaznivé, ale tiež si všimnú bohatstvo voliteľnej výbavy v drahších verziách za 2 milióny rubľov ...

Ako funguje základná verzia

Inžinieri navrhujú dva prístupy k implementácii hybridného dizajnu. V prvej verzii je pohyb a ovládanie stroja zabezpečené elektromotorom a spaľovací motor dodáva iba batériu. Druhá možnosť poskytuje možnosť ekvivalentného použitia oboch generátorov. Prvé dve generácie ukázali možnosť a efektivitu spojenia oboch konceptov. Aby sme pochopili, ako funguje klasická Toyota Prius Hybrid, stojí za zváženie elektráreň Synergy Drive. Súčasťou komplexu je 78-litrový benzínový motor. s. a batériovým elektromotorom s výkonom 68 hp. s. Dohromady to prináša maximálnu hodnotu. Tento potenciál je možné ovládať pomocou štyroch režimov. V okamihu spustenia je inštalácia ICE vypnutá a elektromotor preberá funkciu hlavného pohonu stroja. So zvyšovaním výkonu sa situácia mení: aktivita batérie klesá a do hry vstupuje benzínová jednotka.

Ako funguje tretia generácia

Napriek zvýšeniu výkonu sa tretia generácia modelu vyznačovala vysokou spotrebou paliva. Verzia dostala 1,8-litrovú „štvorku“, ktorej schéma je založená na Atkinsonovom cykle. Ako naznačuje pôvodné zariadenie, Toyota Prius Hybrid dostala aj batériu, ktorá sa podľa potreby znova používa. Medzi vlastnosti tretej generácie patrí aj použitie elektrického čerpadla na chladenie a vylepšený systém recirkulácie výfukových plynov. Pokiaľ ide o režimy jazdy, v tomto prípade sa predpokladajú tri metódy. Prvý režim (EV) je určený na jazdu v nízkych otáčkach s pripojenou batériou. Nasleduje posilnený režim, ktorý vám umožní zvýšiť citlivosť akcelerátora pre športový charakter jazdy. Najekonomickejším je režim Eco, ktorý dosahuje najracionálnejší pomer spotrebovanej energie a energetických požiadaviek auta počas pohybu.

Technické parametre modelu

So všetkými vlastnosťami vnútorného plnenia sú platforma a hlavná konštrukcia automobilu vyrobené podľa tradičnej schémy. Exteriér zároveň vyzerá dosť neobvykle, čo zase dáva Toyote Prius Hybrid ďalšiu chuť. Technické vlastnosti modelu vyzerajú takto:

• Karoséria hybridu je 5-dverový hatchback.
• Dĺžka - 445 cm.
• Šírka - 172,5 cm.
• Výška - 149 cm.
• Objem batožinového priestoru - najmenej 408 litrov.
• Rázvor kolies je 270 cm.
• Zadná stopa - 148 cm.
• Rozchod vpredu je 150,5 cm.
• Svetlá výška - 14,5 cm.
• Odpruženie - pružinové vpredu a čiastočne nezávislé vzadu.
• Prevodovka - priama planetárna.
• Brzdy sú kotúčové.

Charakteristiky batérie

Výrobca používa batérie spoločností NiMH a Panasonic, na ktoré sa vzťahuje 8-ročná záruka. Vďaka týmto prvkom je v skutočnosti zaistená ekonomická modifikácia automobilu Toyota-Prius-Hybrid. Technické vlastnosti použitých batérií sú nasledujúce:

• Kapacita - od 6 do 21 A * h.
• Čas na úplné nabitie je 90 minút.
• Hmotnosť - od 45 do 80 kg, v závislosti od verzie.
• Počet modulov v batérii je od 28 do 40.
• Počet segmentov v module je 6.
• Napätie segmentu je 1,2 V.
• Celkové napätie je od 206 do 288 V.
• Rezervná energia batérie je maximálne 4,4 kWh.

Technologické vlastnosti prevádzky

V mysliach väčšiny motoristov je hlavným rozdielom medzi hybridnými modelmi ich ekonomika. Napriek tomu existujú ďalšie nuansy prevádzky, ktorými disponuje Toyota Prius Hybrid. Najmä princíp činnosti určuje pomerne vysokú úroveň automatizácie riadenia, na ktorú by ste mali byť pripravení. Palubný počítač napríklad nezávisle upravuje parametre motora, čím zaisťuje optimálny výkon nabíjania batérie. V okamihu zastavenia vozidla teda systém aktivuje regeneračné brzdenie, vďaka ktorému sa batéria automaticky dobije.

Ponúkajú sa aj ďalšie užitočné riešenia, vrátane senzora vzdialenosti, automatického napínania bezpečnostných pásov, nastavenia sedadla a optimálneho nastavenia citlivosti pedálov v modeli Toyota Prius Hybrid. Recenzie majiteľov tiež veľmi oceňujú prácu inteligentných asistentov, ktorí vám umožňujú ľahko zaparkovať a používať kameru so zadným výhľadom.

Spotreba paliva

Aj na pozadí ostatných zástupcov hybridného segmentu japonský model ukazuje dobré ukazovatele ekonomiky. V meste spotrebuje auto v základnej verzii asi 8 litrov a v krajine ešte menej - 5,5 litra. Motory používané Japoncami navyše z hľadiska emisií škodlivých látok výrazne prekračujú normy Euro-4. Tretia generácia má zároveň ešte menšiu spotrebu paliva. „Toyota-Prius-Hybrid“ v tejto verzii pri jazde v meste ukazuje spotrebu na úrovni 4,9 litra a na diaľnici-4,6 litra. Tento úspech bol možný nielen vďaka elektrárni. Na zakrytie zvýšeného výkonu motora použili inžinieri v konštrukcii ťažké hliníkové zliatiny. To umožnilo znížiť hmotnosť hybridu, ktorá je 1,5 tony.

Dynamické ukazovatele

Rozsiahlemu prijatiu ekologických technológií v automobilovom priemysle bránia dve obmedzenia dopytu. Medzi nimi, ako už bolo uvedené, cena, ako aj skromné ​​ukazovatele rýchlosti. Japonský výrobca sa však dokázal týchto nedostatkov zbaviť, o čom svedčia dynamické vlastnosti: „Toyota Prius Hybrid“ má slušnú maximálnu rýchlosť - 170 km / h a dobré zrýchlenie - až 100 km / h, „čínsky“ „zrýchli za 11 sekúnd.

Takéto vysoké ceny hybridu sú čiastočne spôsobené ľahkou konštrukciou, ale nemal by sa vylúčiť vplyv technologických vlastností modelu. Rýchlu odozvu poskytuje napríklad elektromotor s vysokým krútiacim momentom a absencia tradičnej prevodovky umožňuje optimalizáciu interakcie medzi vodičom a elektrárňou. Nezabudnite tiež na elektronické systémy, ktoré dopĺňajú SUV pre hybridné autá Toyota Prius. Spätná väzba od majiteľov hovorí o praktických výhodách asistentov v procese pohybu. Prispievajú nielen k zvýšenej bezpečnosti, ale tiež uľahčujú jazdu s hybridom.

Plány na ďalší vývoj hybridu

Pri vývoji nových úprav sa spoločnosť zameriava na niekoľko smerov. Najdôležitejšou vecou v tejto chvíli je vylepšenie modelu. Práce na tejto časti vykonávajú dizajnéri, ktorí navrhujú exteriér. V prvých generáciách sa tvorcom podarilo dosiahnuť výrazný výsledok v podobe zníženia súčiniteľa aerodynamického odporu, ktorý je v súčasnosti pre model Toyota Prius Hybrid optimálny. Bude sa rozvíjať aj princíp fungovania založený na alternatívnych zdrojoch energie, a to aj prostredníctvom solárnych panelov. Inžinieri sa aktívne podieľajú na navrhovaní spôsobov ich inštalácie na strechu. Predpokladá sa, že vďaka tomuto prvku bude auto schopné zabezpečiť prevádzku systému klimatizácie.

Pozitívna spätná väzba od majiteľov

Väčšina pozitívnych recenzií modelu je daná výhodami, ktoré elektráreň poskytla. V porovnaní s tradičnými benzínovými autami je prevádzka tohto auta oveľa ekonomickejšia. A nejde len o zníženie nákladov na palivo pre päťdverové ako Toyota Prius Hybrid. Recenzie vlastníkov naznačujú, že model často nevyžaduje výmenu oleja, a tiež eliminuje potrebu opravy štartéra a generátora, ktoré pod kapotou jednoducho chýbajú. Okrem toho sú výhody auta zaznamenané z hľadiska vybavenia najnovších voliteľných zariadení.

Stojí za zmienku výhody automobilu z hľadiska prevádzky v Rusku. Čo je obzvlášť príjemné pre domáceho majiteľa automobilu: ani silné mrazy neovplyvňujú výkonnosť crossoveru Toyota-Prius-Hybrid. Spätná väzba od majiteľov v zime potvrdzuje, že auto štartuje bez problémov a vyžaduje si iba zahriatie interiéru pre pohodlný výlet.

Negatívne recenzie

Takéto náklady samozrejme odrádzajú vysoké náklady mnohých. Aj keď túto možnosť možno nazvať najdostupnejšou v porovnaní s inými hybridmi, toto auto je stále drahšie ako benzínové náprotivky. Kritika je tiež ohľadom problémov s recykláciou použitých hybridných batérií, ale tieto problémy sa týkajú viac ekologických organizácií, a nie majiteľov automobilov.

Záver

Na ruskom trhu nie sú v segmente „zelených“ automobilov žiadne modely, ktoré by mohli úplne konkurovať japonskému dizajnu. Nie nadarmo sú recenzie na Toyota Prius Hybrid spravidla pozitívne. Auto je pozoruhodné svojou hospodárnosťou v prevádzke a údržbe, ale zároveň poskytuje takmer všetky funkcie, ktoré majú bežné benzínové modely. Samozrejme, pri kúpe si budete musieť pripraviť veľké množstvo peňazí, ale hybrid sa pri dlhodobej prevádzke určite vyplatí. Nové technológie sú drahé, ale výhody prechodu na pokročilejšie dopravné prostriedky je ťažké preceňovať.