Pri akej rýchlosti beží motor Toyota Prius. Toyota Prius II je najhybridnejší hybrid. Plány na ďalší vývoj hybridu

PRIUS - ten vpredu!

11.08.2009

Dobrý deň, drahý Priusovod! Ak držíte túto knihu v rukách, môžete sa tak s veľkou dôverou nazývať. Táto kniha vám pomôže nielen kompetentne samostatne servisovať a opravovať vaše auto, ale aj pochopiť samotný princíp fungovania hybridného systému a všetkých hlavných komponentov: vysokonapäťová batéria, menič, motorgenerátory atď. Pre mnohých majiteľov Priusov sa kniha bude zdať komplikovaná, no nezabúdajme, že niektorí ľudia na Priuse nielen jazdia, ale chcú aspoň vo všeobecnosti vedieť, ako toto nádherné auto funguje.

Začnime tým, prečo a prečo ste si kúpili práve toto auto. Na internete, na fórach venovaných hybridným vozidlám, už niekoľkokrát prebehol prieskum na túto tému. Hlavnou hybnou silou, ktorá podnietila majiteľov ku kúpe Priusu, bola (a to nie je prekvapujúce) túžba ušetriť peniaze za benzín. V súčasnej kríze je tento stimulačný moment ešte naliehavejší. Prekvapilo však niečo iné: ďalším dôvodom kúpy tohto auta nebola túžba ušetriť na dopravnej dani a poistení (aj keď úspora v porovnaní s „jednoduchým“ autom je naozaj veľmi výrazná), ale „túžba byť na čele technologický pokrok a riadiť auto budúcnosti“!

Aby ste pochopili toto auto budúcnosti a naplno pocítili známy slogan Toyoty „drive your dream“, táto kniha sa vám bude hodiť.

Aké typy hybridných motorov existujú

Všetky typy hybridov možno rozdeliť do troch skupín:

1. Postupné hybridy

2. Paralelné hybridy

3. Sériovo-paralelné hybridy.

Postupné hybridy. Princíp činnosti: kolesá sa otáčajú z elektromotora, ktorý je poháňaný generátorom poháňaným spaľovacím motorom. Tie. zjednodušene: spaľovací motor poháňa generátor, ktorý vyrába elektrinu pre trakčný motor. S touto schémou sa používajú ICE s malým objemom a nízkym výkonom a výkonné generátory. Zjavnou nevýhodou je, že batérie sú nabité a auto sa hýbe len pri neustále zapnutom spaľovacom motore.

Princíp konzistentného hybridu nemožno aplikovať na žiadne sériovo vyrábané osobné auto. Má oveľa viac nevýhod ako výhod.

Paralelné hybridy. Tu sa kolesá môžu otáčať ako z pohonu spaľovacieho motora, tak aj z batérie. Na to však motor už potrebuje prevodovku a hlavná nevýhoda tohto systému: motor nemôže súčasne otáčať kolesá a súčasne nabíjať batériu. Dobrý príklad paralelného hybridu: Honda Insight. Má elektromotor, ktorý dokáže poháňať auto spolu so spaľovacím motorom. To umožňuje používať ICE s menším výkonom, pretože elektromotor pomôže, keď je potrebný väčší výkon.

Všetky tieto nevýhody sú vylúčenésériovo-paralelný hybrid... V ňom sa v závislosti od jazdných podmienok využíva samostatne trakcia elektromotora, trakcia benzínového motora s možnosťou súčasného nabíjania batérie. Okrem toho je táto možnosť možná pri použití spoločného úsilia benzínového aj elektrického motora. Len tak dosiahnete maximálnu účinnosť elektrárne.

Tento sériovo-paralelný hybridný okruh sa používa vo vašej Toyote Prius. Z latinčiny sa „Prius“ prekladá ako „vpred“ alebo „ide vpredu“.

Hneď poviem, že dnes existuje Toyota Prius v štyroch karosériách: 10, 11, 20 a 30. Ich porovnávacie údaje uvediem v tabuľke „Porovnávacie údaje automobilov Prius rôznych rokov výroby“.

Keď hovorím o Priuse, budem mať na pamäti 20. karosériu, ako najbežnejšiu, a špeciálne rozoberiem všetky rozdiely od nej v 10. a 11. karosérii.

Hybridný systém okrem Priusu používa Toyota na modeloch: Alphard, Harrier, Highlander, Coaster, Crown, Camry a FCHV. Na Lexuse sa hybridný systém Toyoty používa v modeloch RX400H (a jeho mladšieho súrodenca RX450H), GS450H a LS600H.

V tejto práci sme použili mnohé úryvky zo stránky amerického inžiniera, špecialistu v oblasti mikroprocesorovej techniky, Grahama Davisa.

Preklad vykonal účastník fóra AUTODATA Oleg Alfredovich Maleev (Burrdozel), za čo mu patrí veľká vďaka. Pokúsim sa vám priblížiť fungovanie všetkých komponentov hybridu s praktickými radami o opravách a údržbe týchto komponentov.

Komponenty hybridného pohonu

Tabuľka. Porovnávacie údaje automobilov Prius rôznych modelových rokov.

		Prius (NHW10)	Prius (NHW11)	Prius (NHW20)	Prius (ZVW30)
Začiatok predaja		1997	2000	2003	2009
Koeficient odporu vzduchu		Cx = 0,26	Cx = 0,29	Cx = 0,26
Batéria	Kapacita, aha	6,0	6,5	6,5	6,5
	Hmotnosť, kg	57	50	45	45
	Počet modulov (počet segmentov v module)	40 (6)	38 (6)	28 (6)	28 (6)
	Celkový počet segmentov	240	228	168	168
	Napätie jedného segmentu, V	1,2	1,2	1,2	1,2
	Celkové napätie, V	288,0	273,6	201,6	201,6
Elektrický motor	výkon, kWt	30	33	50	60
Plynový motor	Výkon, pri frekvencii otáčania, kW / ot./min	43/4000 (1NZ-FXE)	53/4500 (1NZ-FXE)	57/5000 (1NZ-FXE)	98/5200 (2ZR-FXE)
Objem motora, l		1,5 (1NZ-FXE)	1,5 (1NZ-FXE)	1,5 (1NZ-FXE)	1,8 (2ZR-FXE)
Synergický režim: výkon, kW (hp)		58 (78,86)	73 (99,25)	82 (111,52)	100 (136)
Zrýchlenie z 0 na 100 km/h, s		13,5	11,8	10,9	9,9
Maximálna rýchlosť (na elektromotor), km/h		160 (40)	170 (60)	180 (60)	-

Motor s vnútorným spaľovaním

Prius má na auto s hmotnosťou 1300 kg nezvykle malý spaľovací motor (ICE) s objemom 1497 cm3. Umožňuje to prítomnosť elektromotorov a batérií, ktoré pomáhajú spaľovaciemu motoru, keď je potrebný väčší výkon. V bežnom aute je motor navrhnutý pre veľké zrýchlenie a prudké stúpania, takže takmer vždy beží s nízkou účinnosťou. Na 30. karosérii je použitý ďalší motor, 2ZR-FXE, s objemom 1,8 litra. Keďže auto nie je možné pripojiť na mestskú napájaciu sieť (čo plánujú japonskí inžinieri v blízkej budúcnosti), neexistuje žiadny iný dlhodobý zdroj energie a tento motor musí dodávať energiu na nabíjanie batérie, ako aj na pohybovať autom a napájať ďalšie spotrebiče, ako je klimatizácia, elektrické kúrenie, audio atď.

Označenie Toyoty pre motor Prius je 1NZ-FXE.

Prototyp tohto motora je motor 1NZ-FE, ktorý bol inštalovaný na autách Yaris, Bb, Fun Cargo, Platz. Konštrukcia mnohých častí motorov 1NZ-FE a 1NZ-FXE je rovnaká. Napríklad Bb, Fun Cargo, Platz a Prius 11 majú rovnaké bloky valcov. Motor 1NZ-FXE však používa inú schému tvorby zmesi, a preto sú s tým spojené konštrukčné rozdiely.

Motor 1NZ-FXE využíva Atkinsonov cyklus, zatiaľ čo motor 1NZ-FE používa normálny Ottov cyklus. V motore s Ottovým cyklom sa počas procesu nasávania zmes vzduchu a paliva dostáva do valca. Tlak v sacom potrubí je však nižší ako vo valci (keďže prietok je riadený škrtiacou klapkou), a preto ďalšiu prácu nasáva zmes vzduchu a paliva piest, ktorý pôsobí ako kompresor. Nasávací ventil sa zatvára blízko dolnej úvrati. Zmes vo valci je stlačená a zapálená v okamihu, keď sa použije iskra. Naproti tomu Atkinsonov cyklus nezatvára sací ventil v dolnej úvrati, ale necháva ho otvorený, keď sa piest začína dvíhať. Časť zmesi vzduchu a paliva je vytlačená von do sacieho potrubia a použitá v inom valci. V porovnaní s Ottovým cyklom sa tak znížia čerpacie straty. Pretože sa objem zmesi, ktorá sa stláča a spaľuje, znižuje, tlak pri stláčaní 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 šetrnosti motora k životnému prostrediu. Cenou je zníženie výkonu motora. Takže motor 1NZ-FE má výkon 109 koní a motor 1NZ-FXE má 77 koní.

Motor / generátory

Prius má dva elektromotory/generátory. Dizajnovo sú si veľmi podobné, ale líšia sa veľkosťou. Oba sú trojfázové synchrónne motory s permanentným magnetom. Názov je komplikovanejší ako samotný dizajn. Rotor (časť, ktorá sa otáča) je veľký, silný magnet a nemá žiadne elektrické spojenia. Stator (nehybná časť pripevnená ku karosérii auta) obsahuje tri sady vinutí. Keď prúd tečie v určitom smere cez jednu sadu vinutí, rotor (magnet) interaguje s magnetickým poľom vinutia a je nastavený v určitej polohe. Postupným prechodom prúdu cez každú súpravu vinutí, najprv v jednom smere a potom v druhom, môžete rotor presunúť z jednej polohy do druhej a tak ho otáčať.

Samozrejme, ide o zjednodušené vysvetlenie, ale ukazuje podstatu tohto typu motora.

Ak sa rotor otáča vonkajšou silou, elektrický prúd prúdi postupne v každej sade vinutí a môže sa použiť na nabíjanie batérie alebo na napájanie iného motora. Jedným zariadením teda môže byť motor alebo generátor, v závislosti od toho, či prúd prechádza vo vinutí na pritiahnutie magnetov rotora, alebo sa prúd uvoľňuje, keď nejaká vonkajšia sila otáča rotor. Toto je ešte jednoduchšie, ale poslúži ako hĺbkové vysvetlenie.

Motor/generátor 1 (MG1) je pripojený k centrálnemu kolesu zariadenia na distribúciu energie (PSD). Je menší z dvojice a má maximálny výkon okolo 18 kW. Zvyčajne naštartuje spaľovací motor a reguluje otáčky spaľovacieho motora zmenou množstva vyrobenej elektriny. Motor/generátor 2 (MG2) je spojený s ozubeným vencom planétového súkolesia (zariadenia na distribúciu výkonu) a potom cez prevodovku ku kolesám. Preto priamo riadi auto. Je väčší z dvoch motorgenerátorov a má maximálny výkon 33 kW (50 kW pre Prius NHW-20). MG2 je niekedy označovaný ako „trakčný motor“ a jeho obvyklou úlohou je poháňať vozidlo ako motor alebo vracať brzdnú energiu ako generátor. Oba motory / generátory sú chladené nemrznúcou zmesou.

Invertor

Pretože motory / generátory pracujú na trojfázovom striedavom prúde a batéria, rovnako ako všetky batérie, produkuje jednosmerný prúd, je potrebné nejaké zariadenie na premenu jedného typu prúdu na druhý. Každý MG má „invertor“, ktorý túto funkciu vykonáva. Invertor sníma polohu rotora zo snímača na hriadeli MG a riadi prúd vo vinutí motora tak, aby motor bežal pri požadovanej rýchlosti a krútiacom momente. Invertor mení prúd vo vinutí, keď magnetický pól rotora prechádza týmto vinutím a prechádza na ďalšie. Okrem toho menič pripojí napätie batérie na vinutia a následne ju veľmi rýchlo (vysokofrekvenčne) opäť vypne, aby sa zmenil priemerný prúd a teda aj krútiaci moment. Použitím "samoindukcie" vinutia motora (vlastnosť elektrických cievok, ktoré odolávajú meniacemu sa prúdu), môže menič skutočne prechádzať vinutím viac prúdu, než odoberá z batérie. Funguje iba vtedy, keď je napätie na vinutiach nižšie ako napätie batérie, čím sa šetrí energia. Keďže však hodnota prúdu cez vinutie určuje krútiaci moment, tento prúd umožňuje dosiahnuť veľmi vysoký krútiaci moment pri nízkych otáčkach. Do rýchlosti približne 11 km/h je MG2 schopný generovať krútiaci moment 350 Nm (400 Nm pre Prius NHW-20) na prevodovke. To je dôvod, prečo sa auto dokáže rozbehnúť s prijateľnou akceleráciou bez použitia prevodovky, ktorá 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 určený na zvrátenie premeny striedavého napätia na jednosmerné napätie - 13,8 voltov.

Aby som trochu odbočil od teórie, trochu praxe: menič je rovnako ako motorgenerátory 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 cca 48 °C, tak na 11. a 20. telese sa použije iný algoritmus pre prevádzku tohto čerpadla: byť „cez palubu“ aspoň -40 stupňov, čerpadlo stále začne svoju prácu už pri zapnutí zapaľovania. V dôsledku toho sú zdroje týchto čerpadiel veľmi, veľmi obmedzené. Čo sa stane, keď sa čerpadlo zasekne alebo vyhorí: podľa fyzikálnych zákonov pri zahrievaní z MG (najmä MG2) nemrznúca zmes stúpa do meniča. A v striedači musí chladiť výkonové tranzistory, ktoré sa pri záťaži výrazne zahrievajú. Výsledkom je ich zlyhanie, t.j. najčastejšia chyba na telese 11: P3125 - porucha meniča z dôvodu vyhoreného čerpadla. Ak v tomto prípade výkonové tranzistory vydržia takýto test, potom sa vinutie MG2 spáli. Toto je ďalšia bežná chyba na tele 11: P3109. Na tele 20 japonskí inžinieri vylepšili čerpadlo: teraz sa rotor (obežné koleso) neotáča v horizontálnej rovine, kde všetko zaťaženie ide na jedno nosné ložisko, ale vo vertikálnej rovine, 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 telesách. Praktická rada pre majiteľov 11 a 20 Prius: robte pravidlo, že pri zapnutom zapaľovaní alebo naštartovanom aute aspoň raz za 2-3 dni otvoríte kapotu na 15-20 sekúnd. Okamžite uvidíte pohyb nemrznúcej zmesi v expanznej nádrži hybridného systému. Potom môžete bezpečne jazdiť. Ak nie je pohyb nemrznúcej zmesi, nemôžete ísť autom!

Vysokonapäťová batéria

Vysokonapäťová batéria Prius (skrátene HVB) v tele 10 pozostáva z 240 článkov s menovitým napätím 1,2 V, veľmi podobnej baterkovej batérii veľkosti D, kombinovaná po 6 kusov, v tzv. „bambusoch“ (tam má miernu podobnosť vo vzhľade). "Bambusy" sú inštalované v 20 kusoch v 2 prípadoch. Celkové menovité napätie VVB je 288 V. Prevádzkové napätie kolíše v kľudovom režime od 320 do 340 V. Pri poklese napätia na 288 V vo VVB je spustenie ICE nemožné. Na displeji sa rozsvieti symbol batérie s ikonou „288“ vo vnútri. Na spustenie spaľovacieho motora Japonci v 10. karosérii použili štandardnú nabíjačku, do ktorej sa dá dostať z kufra. Často kladené otázky, ako ho použiť? Odpoveď znie: po prvé, opakujem, že sa dá použiť len vtedy, keď na displeji svieti ikonka „288“. V opačnom prípade, keď stlačíte tlačidlo "ŠTART", budete počuť nepríjemné škrípanie a rozsvieti sa červená kontrolka "chyba". Po druhé: musíte pripojiť „darcu“ na svorky malej batérie; buď nabíjačku, alebo dobre nabitú výkonnú batériu (v žiadnom prípade však nie štartér!). Potom pri vypnutom zapaľovaní stlačte tlačidlo „ŠTART“ aspoň na 3 sekundy. Keď sa rozsvieti zelené svetlo, VVB sa začne nabíjať. Skončí sa automaticky o 1-5 minút. Toto nabitie úplne stačí na 2-3 štarty spaľovacieho motora, po ktorom sa VVB nabije z meniča. Ak 2-3 štarty nenaštartovali spaľovací motor (a zároveň „READY“ na displeji by nemalo blikať, ale trvalo horieť), tak je potrebné zastaviť zbytočné štarty a hľadať príčinu poruchy. V 11 telese pozostáva VVB z 228 1,2 V prvkov, z ktorých každý je kombinovaný v 38 zostavách po 6 prvkoch, s celkovým menovitým napätím 273,6 V.

Celá batéria je nainštalovaná za zadným sedadlom. Prvky zároveň už nie sú oranžové „bambusy“, ale sú to ploché moduly v šedých plastových obaloch. Maximálny prúd batérie je 80 A pri vybíjaní a 50 A pri nabíjaní. Nominálna kapacita batérie je 6,5 Ah, elektronika auta však umožňuje využiť na predĺženie životnosti batérie len 40 % tejto kapacity. Stav nabitia sa môže meniť len medzi 35 % a 90 % z plného nominálneho nabitia. Vynásobením napätia batérie a jej kapacity dostaneme nominálnu energetickú rezervu - 6,4 MJ (megajoulov) a použitú rezervu - 2,56 MJ. Táto energia stačí na štvornásobné 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 sú uvedené len na to, aby vám poskytli predstavu o množstve energie uloženej v batérii.) Vozidlo nemožno jazdiť bez paliva, aj keď sa pri dlhom zjazde začína na 90 % plnej nominálnej kapacity. Väčšinu času máte asi 1 MJ využiteľnej energie batérie. Veľa VVB sa opravuje tesne po tom, čo majiteľovi dôjde benzín (na displeji sa rozsvieti ikonka „Check Engine“ a trojuholník s výkričníkom), ale majiteľ sa snaží „vydržať“ tankovanie. Po poklese napätia na prvkoch pod 3 V - "zomrú". Na karosérii 20 išli japonskí inžinieri na zvýšenie výkonu inou cestou: počet prvkov znížili na 168, t.j. zostalo 28 modulov. Ale pre použitie v invertore sa napätie batérie zvýši na 500V pomocou špeciálneho zariadenia - zosilňovača. Zvýšenie menovitého napätia MG2 v tele NHW-20 umožnilo zvýšiť jeho výkon až na 50 kW bez zmeny rozmerov.

Segmenty VVB: NHW-10, 20, 11.

Prius má aj pomocnú batériu. Ide o 12 voltovú, 28 ampérhodinovú, olovenú batériu umiestnenú na ľavej strane kufra (20 v tele - vpravo). Jeho účelom je napájať elektroniku a príslušenstvo, keď je hybridný systém vypnutý a relé hlavného vysokonapäťového akumulátora vypnuté. Keď je hybridný systém v prevádzke, 12-voltovým zdrojom je jednosmerný / jednosmerný menič z vysokonapäťového systému na jednosmerné napätie 12 V. V prípade potreby tiež dobíja pomocnú batériu.

Hlavné riadiace jednotky komunikujú cez internú zbernicu CAN. Zvyšné systémy komunikujú cez internú sieť Body Electronics Area Network.

VVB má aj vlastnú riadiacu jednotku, ktorá sleduje teplotu prvkov, napätie na nich, vnútorný odpor a riadi aj ventilátor zabudovaný vo VVB. Na 10. telese je na samotných "bambusoch" 8 snímačov teploty, ktorými sú termistory, a 1 - bežný snímač teploty vzduchu VVB. 11. telo - 4 +1 a 20. - 3 + 1.

Zariadenie na distribúciu energie

Krútiaci moment a energia spaľovacieho motora a motorov/generátorov sú kombinované a distribuované súpravou planétových prevodov, ktoré Toyota nazýva Power Split Device (PSD). Aj keď to nie je náročné na výrobu, toto zariadenie je dosť náročné na pochopenie a ešte zložitejšie je zvážiť v plnom kontexte všetky režimy prevádzky pohonu. Preto sa budeme venovať diskusii o zariadení na rozvod energie niekoľko ďalších tém. Stručne povedané, umožňuje Priusu pracovať v sekvenčnom aj paralelnom hybridnom režime súčasne a využívať niektoré výhody každého režimu. ICE dokáže roztočiť kolesá priamo (mechanicky) cez PSD. Zároveň je možné zo spaľovacieho motora odoberať premenlivé množstvo energie a premieňať ju na elektrickú energiu. Môže nabíjať batériu alebo byť prenesený na jeden z motorov / generátorov, aby pomohol otáčať kolesá. Flexibilita tejto mechanickej / elektrickej distribúcie výkonu umožňuje Priusu zlepšiť palivovú hospodárnosť a riadiť emisie počas jazdy, čo nie je možné pri tesnom mechanickom prepojení medzi spaľovacím motorom a kolesami ako pri paralelnom hybride, ale bez straty elektrický výkon ako v sériovom hybride.

O Priuse sa často hovorí, že má CVT (Continue Variable Transmission), kontinuálne meniteľnú alebo „kontinuálne meniteľnú“ prevodovku, čo je zariadenie na distribúciu výkonu PSD. Bežná bezstupňová prevodovka však funguje rovnako ako normálna prevodovka s tým rozdielom, že prevodový pomer sa môže meniť plynule (hladko), a nie v malom rozsahu krokov (prvý prevodový stupeň, druhý prevodový stupeň atď.). O niečo neskôr sa pozrieme na to, čím sa PSD líši od bežnej bezstupňovej prevodovky, t.j. variátor.

Zvyčajne najčastejšia otázka o „škatuli“ Priusu: aký druh oleja sa tam naleje, koľko podľa objemu a ako často ho treba meniť. Veľmi často medzi pracovníkmi autoservisu existuje taká mylná predstava: keďže v krabici nie je mierka, znamená to, že tam nie je potrebné vymieňať olej. Táto mylná predstava viedla k smrti viac ako jednej krabice.

10 telo: pracovná kvapalina T-4 - 3,8 litra. 11 telo: pracovná kvapalina T-4 - 4,6 litra.

20 telo: pracovná kvapalina ATF WS - 3,8 litra.

Doba výmeny: po 40 000 km. Podľa japonských podmienok sa olej mení každých 80 000 km, ale pre obzvlášť ťažké prevádzkové podmienky (a Japonci označujú prevádzku áut v Rusku práve za tieto obzvlášť ťažké podmienky - a my sme s nimi solidárni) by mal olej meniť 2 krát častejšie.

Poviem vám o hlavných rozdieloch v údržbe boxov, t.j. o výmene oleja. Ak v 20. tele stačí na výmenu oleja odskrutkovať vypúšťaciu zátku a po vypustení starého naplniť nový olej, tak 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, vytečie iba časť oleja, a nie ten najviac znečistený. A v panvici zostáva 300 - 400 gramov najšpinavšieho oleja s inými nečistotami (kúsky tmelu, opotrebované výrobky). Na výmenu oleja je preto potrebné vybrať panvicu a po vyliatí nečistôt a vyčistení ju vrátiť späť. Pri vyberaní palety získavame ďalší bonus navyše - stav krabice vieme diagnostikovať podľa opotrebovaných výrobkov na palete. Najhoršie pre majiteľa je, keď na dne palety vidí žlté (bronzové) hobliny. Takáto krabica nemá dlhú životnosť. Tesnenie panvice je korkové a ak otvory na ňom nezískajú oválny tvar, možno ho znova použiť bez akýchkoľvek tmelov! Hlavnou vecou pri inštalácii palety nie je príliš utiahnuť skrutky, aby nedošlo k prerezaniu tesnenia paletou.

Čo je ešte zaujímavé v prenose:

Použitie reťazového pohonu je pomerne nezvyčajné, 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 rýchlosť otáčania znižuje a krútiaci moment zvyšuje, sú nevyhnutne rovnaké (zanedbajte trenie) v dôsledku zákona o zachovaní energie. Pomer sa nazýva „celkový prevodový pomer“. Celkový prevodový pomer Priusu 11 je 3,905. Dopadá to takto:

39-zubové ozubené koleso na výstupnom hriadeli PSD poháňa 36-zubové ozubené koleso na prvom predlohovom hriadeli cez tichú reťaz (nazývanú Morseova reťaz).

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

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

Hodnota výstupu diferenciálu na dve kolesá je rovnaká ako vstup diferenciálu (sú v skutočnosti identické okrem 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 axiálnej sile (sila smerujúca pozdĺž osi hriadeľa), ktorá by sa vyskytla pri konvenčných špirálových prevodoch používaných v automobilových prevodovkách. Tomu by sa dalo predísť aj použitím čelných ozubených kolies, ktoré však vytvárajú hluk. Axiálny ťah nepredstavuje problém na predlohových hriadeľoch a môže byť vyvážený kuželíkovými ložiskami. S výstupným hriadeľom PSD to však nie je také jednoduché.

Na diferenciáli, nápravách a kolesách Priusu nie je nič veľmi nezvyčajné. Rovnako ako v bežnom aute, diferenciál umožňuje, aby sa vnútorné a vonkajšie kolesá otáčali rôznymi rýchlosťami pri otáčaní auta. Nápravy prenášajú krútiaci moment z diferenciálu na náboj kolesa a zapájajú sa do kĺbového spojenia, ktoré umožňuje kolesám pohybovať sa hore a dole po zavesení. Kolesá sú z ľahkej hliníkovej zliatiny a sú obuté do vysokotlakových pneumatík s nízkym valivým odporom. Pneumatiky majú valivý polomer približne 11,1 palca, čo znamená, že na každú otáčku kolesa auto prejde 1,77 m. Jediným neobvyklým rozmerom sú sériové pneumatiky na karosériách 10 a 11: 165 / 65-15. V Rusku ide o pomerne vzácnu veľkosť gumy. Mnohí predajcovia, dokonca aj v špecializovaných predajniach, celkom vážne presviedčajú, že takáto guma v prírode neexistuje. Moje odporúčania: na ruské pomery je najvhodnejšia veľkosť 185 / 60-15. 20 Prius má nadmernú gumu pre lepšiu odolnosť.

Teraz zaujímavejšie: čo chýba Priuse a čo v inom aute?

toto:

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 sa spúšťa pomocou MG1 cez ozubené kolesá v zariadení na distribúciu energie;

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

Konštrukčná zložitosť hybridného pohonu Prius preto v skutočnosti nie je oveľa väčšia ako u bežného auta. Okrem toho, nové a neznáme diely, ako sú motory/generátory a PSD, majú vyššiu spoľahlivosť a dlhšiu životnosť ako niektoré diely, ktoré boli z konštrukcie odstránené.

Prevádzka vozidla v rôznych jazdných podmienkach

Štartovanie motora

Na naštartovanie motora sa MG1 (pripojený k centrálnemu kolesu) otáča dopredu pomocou elektriny z vysokonapäťovej batérie. Ak vozidlo stojí, planétové koleso tiež zostane stáť. Otáčanie centrálneho kolesa preto núti planétový nosič otáčať sa. Je pripojený k spaľovaciemu motoru (ICE) a otáča ho na 1/3,6 rýchlosti MG1. Na rozdiel od bežného auta, ktoré dodáva palivo a zapaľovanie do spaľovacieho motora, hneď ako ho štartér začne točiť, Prius čaká, kým MG1 vyženie spaľovací motor na približne 1000 otáčok za minútu. To sa stane za menej ako sekundu. MG1 je výrazne výkonnejší ako bežný štartér. Aby sa spaľovací motor otáčal touto rýchlosťou, musí sa sám otáčať rýchlosťou 3600 ot./min. Spustenie ICE na 1000 otáčok za minútu mu nevytvára takmer žiadny stres, pretože to je rýchlosť, ktorou by ICE s radosťou bežal z vlastnej energie. Prius navyše začína vystrelením len pár valcov. Výsledkom je veľmi plynulé štartovanie bez hluku a trhania, čo eliminuje opotrebovanie spojené so štartovaním konvenčných vozidiel. Zároveň hneď upozorním na častú chybu opravárov a majiteľov: často mi volajú a pýtajú sa, čo bráni tomu, aby spaľovací motor pokračoval v práci, prečo naskočí na 40 sekúnd a zadrie. V skutočnosti, kým pole READY bliká, ICE NEFUNGUJE! Je to MG1, čo ho otočí! Aj keď vizuálne - plný pocit zo štartovania spaľovacieho motora, t.j. Spaľovací motor robí hluk, z výfuku vychádza dym ...

Akonáhle sa ICE rozbehne na vlastnú energiu, počítač ovláda otvorenie škrtiacej klapky, aby počas zahrievania získal vhodné voľnobežné otáčky. Elektrina už nepoháňa MG1 a v skutočnosti, ak je batéria takmer vybitá, MG1 môže vyrábať elektrinu a nabíjať batériu. Počítač jednoducho vytvorí MG1 ako generátor namiesto motora, trochu viac otvorí škrtiacu klapku spaľovacieho motora (do cca 1200 otáčok) a dostane elektrinu.

Studený štart

Keď naštartujete Prius so studeným motorom, jeho najvyššou prioritou je zahriať motor a katalyzátor, aby sa systém riadenia emisií uviedol do chodu. Motor bude bežať niekoľko minút, kým sa tak nestane (ako dlho závisí od skutočných teplôt motora a katalyzátora). Počas tejto doby sa prijmú špeciálne opatrenia na reguláciu výfukových plynov počas zahrievania, vrátane udržiavania výfukových uhľovodíkov v absorbéri, ktorý sa neskôr vyčistí, a prevádzkovania motora v špeciálnom režime.

Teplý štart

Keď Prius naštartujete so zahriatym motorom, krátko pobeží a potom sa zastaví. Voľnobežné otáčky budú v rozmedzí 1000 ot./min.

Bohužiaľ, nie je možné zabrániť spusteniu ICE pri zapnutí auta, aj keď jediné, čo chcete, je presunúť sa do neďalekého výťahu. To platí len pre telá 10 a 11. Na tele 20 je použitý iný štartovací algoritmus: stlačte brzdu a stlačte tlačidlo "ŠTART". Ak má VVB dostatok energie, a nezapnete ohrievač na vykúrenie interiéru alebo skla, spaľovací motor nenaštartuje. Akurát sa rozsvieti text „READY“, tzn. auto je KOMPLETNE pripravené na pohyb. Stačí prepnúť joystick (a výber režimov na tele 20 robí joystick) do polohy D alebo R a uvoľniť brzdu, ide sa!

Začíname

Prius má vždy zaradený priamy prevod. To znamená, že samotný motor nedokáže dodať všetok krútiaci moment na energickú jazdu. Krútiaci moment pre počiatočnú akceleráciu dodáva motor MG2, ktorý priamo roztáča ozubený veniec planétového súkolesia, ktorý je spojený so vstupom prevodovky, ktorej výstup je spojený s kolesami. Elektromotory poskytujú najlepší krútiaci moment pri nízkych otáčkach, vďaka čomu sú ideálne na 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. Teraz, keď čerpáte energiu z generátora, táto energia musí odniekiaľ pochádzať. Objaví sa určitá sila, ktorá spomalí otáčanie hriadeľa a niečo, čo hriadeľ otáča, musí tejto sile odolávať, aby sa udržala rýchlosť. Odoláva tomuto „zaťaženiu generátora“ a počítač naštartuje motor, aby pridal ďalšiu energiu. Spaľovací motor teda silnejšie otáča planétový nosič planétových kolies a generátor MG1 sa snaží spomaliť rotáciu centrálneho kolesa. Výsledkom je sila na ozubenom krúžku, ktorá spôsobí jeho otáčanie a pohyb auta.

Pripomeňme, že v planétovom prevode je krútiaci moment ICE rozdelený 72% až 28% medzi korónu a slnko. Kým sme nestlačili plynový pedál, ICE sa len motala a neprodukovala žiadny krútiaci moment. Teraz sa však otáčky zvýšili a 28 % krútiaceho momentu otáča MG1 ako generátor. Zvyšných 72 % krútiaceho momentu sa prenáša mechanicky na ozubené koleso, a teda na kolesá. Zatiaľ čo väčšina krútiaceho momentu pochádza z MG2, ICE v skutočnosti prenáša krútiaci moment na kolesá týmto spôsobom.

Teraz musíme zistiť, ako môže 28% krútiaceho momentu ICE, ktorý sa prenáša do MG1, maximálne zvýšiť štartovanie 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 navijakom ťaháte vedro s vodou. Chce to energiu. Ak je navijak poháňaný elektromotorom, museli by ste ho zásobovať elektrickou energiou. Ale keď vedro zdvihnete, môžete ho zavesiť nejakým háčikom alebo tyčou alebo niečím iným, aby ste ho udržali. Sila (záťaž vedra) pôsobiaca na lano a krútiaci moment prenášaný lanom na bubon navijaka nezmizli. Ale keďže sa sila nehýbe, nedochádza k prenosu energie a situácia je bez energie stabilná. Podobne, keď vozidlo stojí, aj keď sa 72 % krútiaceho momentu ICE prenáša na kolesá, nedochádza k toku energie v tomto smere, pretože ozubené koleso sa neotáča. Slnečné koleso sa však rýchlo točí a hoci dostáva len 28 % krútiaceho momentu, generuje veľa elektriny. Táto línia 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 vo forme tepla. Ale keď sa auto pohybuje pomaly, táto energia pochádza z MG1.

Keď sa auto začne pohybovať a naberá rýchlosť, MG1 sa otáča pomalšie a produkuje menej energie. Počítač však môže trochu zrýchliť spaľovací motor. Teraz viac krútiaceho momentu pochádza z ICE a keďže väčší krútiaci moment musí prejsť aj cez centrálne koleso, MG1 môže udržať výrobu energie na vysokej úrovni. Znížená rýchlosť otáčania je kompenzovaná zvýšením krútiaceho momentu.

Až do tohto bodu sme sa vyhýbali zmienke o batérii, aby bolo jasné, aké zbytočné je uvádzať auto do pohybu. Väčšina spustení je však výsledkom činnosti počítača, ktorý prenáša energiu z batérie priamo do MG2.

Existujú obmedzenia rýchlosti spaľovacieho motora, keď sa auto pohybuje pomaly. Je to kvôli potrebe zabrániť poškodeniu MG1, ktoré sa bude musieť veľmi rýchlo otáčať. To obmedzuje množstvo energie produkovanej ICE. Navyše pre vodiča by bolo nepríjemné počuť, že spaľovací motor točí priveľmi otáčky na plynulý rozbeh. Čím silnejšie stlačíte plyn, tým viac bude spaľovací motor zvyšovať otáčky, ale aj viac energie čerpať z batérie. Ak je pedál spustený na podlahu, približne 40 % energie pochádza z batérie a 60 % zo spaľovacieho motora pri rýchlosti okolo 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 stláčate pedál až k podlahe. Ako si spomíname, energia spaľovacieho motora zahŕňa aj to, čo je odstránené generátorom MG1 a prenášané vo forme elektriny do motora MG2. Pri rýchlosti 96 km/h MG2 v skutočnosti dodáva viac krútiaceho momentu, a teda aj viac výkonu na kolesá, ako je dodávané prostredníctvom planétovej prevodovky z ICE. Ale väčšina elektriny, ktorú používa, pochádza z MG1, a teda nepriamo zo spaľovacieho motora a nie z batérie.

Zrýchlenie a jazda do kopca

Keď je potrebný väčší výkon, ICE a MG2 spoločne generujú krútiaci moment, aby poháňali vozidlo takmer rovnakým spôsobom, ako je popísané vyššie pri rozjazde. So zvyšujúcou sa rýchlosťou vozidla sa krútiaci moment, ktorý je MG2 schopný poskytnúť, znižuje, pretože začína pracovať na hranici 33 kW. Čím rýchlejšie sa točí, tým menší krútiaci moment dokáže pri tomto výkone dodať. Našťastie je to v súlade s očakávaniami vodiča. Pri akcelerácii bežného auta preradí stupňovitá prevodovka na vyšší prevodový stupeň a krútiaci moment na náprave sa zníži, aby motor mohol znížiť otáčky na bezpečnú hodnotu. Aj keď sa to robí pomocou úplne iných mechanizmov, Prius má rovnaký celkový pocit ako zrýchlenie v bežnom aute. Hlavným rozdielom je úplná absencia "trhania" pri zmene prevodových stupňov, pretože jednoducho neexistuje žiadna prevodovka.

Spaľovací motor teda otáča planétový nosič planétových prevodov.

72 % jeho krútiaceho momentu je privádzaných mechanicky cez ozubené koleso na kolesá.

28 % jeho krútiaceho momentu ide do MG1 cez centrálne koleso, kde sa premieňa na elektrinu. Táto elektrická energia poháňa MG2, ktorý pridáva dodatočný krútiaci moment do ozubeného venca. Čím viac stlačíte akcelerátor, tým väčší krútiaci moment ICE produkuje. Zvyšuje tak mechanický krútiaci moment cez korunu, ako aj množstvo elektriny generovanej MG1 pre MG2 použitú na pridanie ešte väčšieho krútiaceho momentu. V závislosti od rôznych faktorov, ako je stav nabitia batérie, sklon cesty a najmä to, ako silno stlačíte pedál, môže počítač nasmerovať dodatočné napájanie z batérie do MG2, aby zvýšil svoj prínos. Takto sa dosahuje zrýchlenie, dostatočné na jazdu po diaľnici tak veľké auto so spaľovacím motorom s objemom len 78 litrov. S

Na druhej strane, ak požadovaný výkon nie je taký vysoký, časť elektriny vyrobenej MG1 možno použiť na nabíjanie batérie aj pri naberaní rýchlosti! Je dôležité si zapamätať, že spaľovací motor mechanicky otáča kolesá a otáča aj generátor MG1, čím ho núti vyrábať elektrinu. Čo sa stane s touto elektrinou a či sa z batérie pridá viac elektriny, závisí od súboru dôvodov, ktoré nemôžeme všetci vziať do úvahy. Za toto zodpovedá ovládač hybridného systému vozidla.

Jazda miernou rýchlosťou

Po dosiahnutí stabilnej rýchlosti na rovnej ceste sa sila, ktorú musí motor dodať, vynaloží na prekonanie aerodynamického odporu a valivého trenia. To je oveľa menej ako výkon potrebný na jazdu do kopca alebo zrýchlenie auta. Aby ICE fungoval efektívne pri nízkom výkone (a tiež nerobil veľa hluku), beží ICE pri nízkych otáčkach.

Nasledujúca tabuľka ukazuje, koľko energie je potrebné na pohyb vozidla pri rôznych rýchlostiach na rovnej ceste a približné otáčky.

Rýchlosť vozidla, km/h	Výkon potrebný na pohyb, kW	Otáčky spaľovacieho motora, ot./min	otáčky generátora MG1, ot./min
64	3,6	1300	-1470
80	5,9	1500	-2300
96	9,2	2250	-3600

Všimnite si, že vysoká rýchlosť 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. Otáčanie dozadu spôsobuje, že sa satelity otáčajú dopredu. Otáčanie satelitov sa sčítava s otáčaním unášača (od spaľovacieho motora) a spôsobuje, že sa ozubený veniec otáča oveľa rýchlejšie. Ešte raz podotýkam, že rozdiel je v tom, že v skoršom prípade sme sa s pomocou vysokých otáčok spaľovacieho motora spokojili s vyšším výkonom aj pri pohybe v nižších otáčkach. V novom prípade chceme, aby ICE zostal v nízkych otáčkach, aj keď sme zrýchlili na slušnú rýchlosť, aby sme nastavili nižšiu spotrebu energie s vysokou účinnosťou.

Zo sekcie rozdeľovača energie vieme, že MG1 musí obrátiť krútiaci moment na centrálne koleso. Je to akoby oporný bod páky, pomocou ktorej spaľovací motor otáča ozubené koleso (a teda kolesá). Bez odporu MG1 by ICE jednoducho otáčal MG1 namiesto toho, aby poháňal auto. Keď sa MG1 otočil dopredu, bolo ľahké vidieť, že tento spätný krútiaci moment môže byť generovaný regeneračnou záťažou. Elektronika meniča preto musela preberať energiu z MG1 a vtedy sa objavil spätný krútiaci moment. Ale teraz sa MG1 točí dozadu, tak ako ho prinútiť generovať tento spätný krútiaci moment? Dobre, ako by sme prinútili MG1 točiť dopredu a produkovať dopredný krútiaci moment? Keby to fungovalo ako motor! Opak je pravdou: ak sa MG1 točí dozadu a chceme získať krútiaci moment rovnakým smerom, MG1 musí byť motor a musí sa otáčať pomocou elektriny dodávanej meničom.

Začína to vyzerať exoticky. ICE tlačí, MG1 tlačí, MG2 tlačí tiež? Neexistuje žiadny mechanický dôvod, prečo by sa to nemohlo stať. Na prvý pohľad to môže vyzerať atraktívne. Oba motory a spaľovací motor súčasne prispievajú k vytváraniu pohybu. Musíme však pripomenúť, že sme sa dostali do tejto situácie a znížili sme rýchlosť spaľovacieho motora kvôli účinnosti. To by nebol efektívny spôsob, ako dostať viac výkonu na kolesá; Aby sme to dosiahli, musíme zvýšiť otáčky motora a vrátiť sa k predchádzajúcej situácii, keď sa MG1 otáča dopredu v režime generátora. Je tu ďalší problém: musíme prísť na to, kde získame energiu na otáčanie MG1 v režime motora? Batéria? Chvíľu to môžeme robiť, ale čoskoro budeme nútení opustiť tento režim a zostaneme bez batérie, aby sme zrýchlili alebo vyliezli na horu. Nie, túto energiu musíme prijímať nepretržite bez toho, aby sme umožnili vybitie batérie. Dospeli sme teda k záveru, že napájanie musí pochádzať z MG2, ktorý musí fungovať ako generátor.

Vytvára MG2 energiu pre MG1? Keďže ICE aj MG1 prispievajú výkonom, ktorý je kombinovaný 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 akceptovaným – „kacírsky režim“.

Poďme si to ešte raz prejsť a zmeniť náš uhol pohľadu. Spaľovací motor roztáča planétový nosič pri nízkych otáčkach. MG1 otáča centrálne koleso dozadu. To spôsobí, že sa satelity otáčajú dopredu a pridáva väčšiu rotáciu do ozubeného venca. Kruhové koleso stále prijíma iba 72% krútiaceho momentu ICE, ale rýchlosť, ktorou sa prstenec otáča, sa zvyšuje spätným pohybom MG1. Rýchlejšie otáčanie korunky umožňuje vozidlu ísť rýchlejšie pri nízkych otáčkach motora. MG2 neuveriteľne odoláva pohybu auta ako generátor a vyrába elektrinu, ktorá poháňa MG1. Vozidlo je poháňané dopredu zostávajúcim mechanickým krútiacim momentom zo spaľovacieho motora.

To, že jazdíte v tomto režime, spoznáte, ak dobre počujete otáčky spaľovacieho motora. Idete vpred slušnou rýchlosťou a motor takmer nepočujete. Môže byť úplne maskovaný hlukom z cesty. Displej Energy Monitor zobrazuje dodávku energie z motora ICE do kolies a do motora / generátora, ktorý nabíja batériu. Obraz sa môže meniť - procesy nabíjania a vybíjania batérie do motora sa striedajú, aby sa kolesá otáčali. Toto striedanie interpretujem ako regeneračnú reguláciu záťaže MG2 na udržanie konštantnej jazdnej energie.

Coasting

Keď zložíte nohu z plynového pedálu, môžete povedať, že idete na dobeh. Motor sa nesnaží tlačiť vozidlo dopredu. Auto spomaľuje postupne v dôsledku valivého trenia a aerodynamického odporu. V bežnom aute je motor stále spojený s kolesami prevodovkou. Motor štartuje bez paliva a tým aj spomaľuje vozidlo. Toto sa nazýva „brzdenie motorom“. Zatiaľ čo v Priuse nie je dôvod, aby sa to stalo, Toyota sa rozhodla dať autu rovnaký pocit ako bežné auto simuláciou brzdenia motorom. Pri jazde zotrvačnosťou auto spomaľuje rýchlejšie, ako keby naň pôsobil iba valivý odpor a aerodynamický odpor. Na vytvorenie tejto dodatočnej spomaľovacej sily sa MG2 aktivuje ako generátor a nabíja batériu. Jeho regeneračné zaťaženie simuluje brzdenie motorom.

Keďže motor nie je potrebný na udržanie vozidla v pohybe, môže sa zastaviť. Unášač planét je zastavený a ozubené koleso sa stále otáča. Pamätajte si, že MG2 je pripojený priamo k ozubenému krúžku. Satelity sa otáčajú dopredu a MG1 sa otáča dozadu. MG1 nevyrába ani nespotrebováva žiadnu energiu; len sa voľne točí.

Vieme však, že MG1 sa otáča dozadu 2,6-krát rýchlejšie ako prstencové koleso a MG2 sa otáča dopredu. Táto situácia nie je bezpečná, keď sa vozidlo pohybuje vysokou rýchlosťou. Pri rýchlosti 67 km/h a vyššej, ak nosič planéty zostane nehybný, sa MG1 bude otáčať dozadu rýchlosťou viac ako 6500 ot./min. Preto, aby sa to nestalo, počítač zapne MG1 ako generátor a začne odoberať energiu. Zaťaženie generátora zabraňuje prekročeniu rýchlosti MG1 a nosič planéty sa namiesto toho otáča dopredu. Keď sa nosič planéty a ICE otáčajú rýchlosťou 1000 ot./min., MG1 je chránený pri rýchlostiach až 104 km/h. Pri vyšších rýchlostiach by sa nosič planéty a ICE mali otáčať rýchlejšie. Elektrina generovaná MG1 v tomto režime môže byť použitá na nabíjanie batérie.

Brzdenie

Keď chcete vozidlo spomaliť rýchlejšie ako pri dojazde (dobehu) – od valivého odporu, aerodynamického odporu a brzdenia motorom – stlačíte brzdový pedál. V bežnom aute sa tento tlak prenáša hydraulickým okruhom na trecie brzdy v kolesách. Brzdové doštičky sa pritlačia na kovové kotúče alebo bubny a pohybová energia vozidla sa premení na teplo a vozidlo sa spomaľuje. Prius má úplne rovnaké brzdy, no má niečo iné – regeneratívne brzdenie. Zatiaľ čo MG2 generuje určitú regeneračnú záťaž pri jazde zotrvačnosťou, aby simuloval brzdenie motorom, stlačenie brzdového pedála zvyšuje produkciu energie MG2 a oveľa vyššia regeneračná záťaž prispieva k spomaleniu vozidla. Na rozdiel od trecích bŕzd, ktoré plytvajú kinetickou energiou vozidla na generovanie tepla, sa elektrina generovaná rekuperačným brzdením ukladá v batérii a využije sa neskôr. Počítač vypočíta, aké spomalenie spôsobí rekuperačné brzdenie a zníži hydraulický tlak aplikovaný na trecie brzdy o primeranú hodnotu.

V bežnom aute v strmom kopci sa môžete rozhodnúť podradiť, aby ste zvýšili intenzitu brzdenia motorom. Motor sa točí rýchlejšie a viac obmedzuje auto, pomáha brzdám spomaliť ho. Rovnaký výber je dostupný aj v Priuse, ak sa ho rozhodnete používať. Ak presuniete páku voľby režimu do polohy „B“, na brzdenie sa použije motor. Zatiaľ čo normálne je motor zastavený v režime spomalenia, v režime "B" sú počítač a motory / generátory usporiadané tak, aby otáčali spaľovací motor bez paliva a s takmer uzavretou škrtiacou klapkou. Odpor, ktorý vytvára, spomaľuje vozidlo, znižuje teplo v brzdách a umožňuje vám uvoľniť brzdový pedál.

Ako sa Prius plazí a štartuje na elektrinu

Bežné automatické auto sa pohne, ak zložíte nohu z brzdového pedála. Ide o vedľajší efekt meniča krútiaceho momentu, ktorý však výhodne bráni cúvnutiu auta v stúpaní, zatiaľ čo vy dáte nohu na plynový pedál. Hovorí sa, že auto „plazí“. Rovnako ako pri brzdení motorom, nie je dôvod, prečo by sa Prius mal správať takto, okrem toho, že Toyota chce, aby sa vodiči cítili dobre. Preto je simulované aj „plazenie“. Malé množstvo energie batérie sa prenesie do MG2, keď uvoľníte brzdu. Jemne poháňa auto dopredu.

Ak mierne šliapnete na plyn, energia dodávaná do MG2 sa zvýši a auto bude napredovať rýchlejšie. Keďže MG2 je pomerne výkonné a má vysoký krútiaci moment, na elektrický pohon môžete vzlietnuť len do slušnej rýchlosti, pokiaľ vám cestná premávka dovolí jemne zrýchľovať. Čím viac stlačíte plynový pedál, tým skôr sa ICE rozbehne a začne vám pomáhať svojim krútiacim momentom a elektrinou generovanou MG1.

Ak stlačíte pedál až na podlahu, ICE sa okamžite spustí, aj keď opustíte čiaru skôr, než pomôže zrýchliť a dodá viac energie. Ale pri väčšine štartov v meste budete jazdiť z linky takmer úplne ticho, len s použitím motora na batériu MG2. Spaľovací motor zostáva vypnutý a MG1 sa voľne otáča dozadu.

Pomalá jazda a „režim elektrického vozidla“ („režim EV“)

Vyššie som opísal, ako bude auto jazdiť iba s využitím elektriny a MG2, ak nebudete silno stláčať plynový pedál. Ak dosiahnete požadovanú rýchlosť pred spustením ICE, môžete pokračovať v jazde iba s použitím elektriny. Nazýva sa to „režim EV“, pretože auto je poháňané úplne rovnakým spôsobom ako skutočné EV. Ozubené koleso sa otáča, keď MG2 poháňa vozidlo, planétový nosič a ICE sa zastavili a centrálne koleso a MG1 sa voľne otáčajú dozadu.

Aj keď sa spaľovací motor naštartuje počas akcelerácie, keď dosiahnete rýchlosť a znížite tlak na pedál, energia potrebná na udržanie pohybu môže klesnúť na úroveň, ktorú motor dokáže bez problémov poskytnúť.

MG2. ICE sa potom vypne a vy budete v režime elektrického vozidla. Je ťažké predpovedať, kedy k tomu dôjde, pretože to závisí od rôznych faktorov – nabitia batérie a iných jazdných podmienok. Po chvíli jazdy v režime EV sa však úroveň nabitia batérie nevyhnutne zníži a ICE sa s väčšou pravdepodobnosťou rozbehne, aby jazdila vysokou rýchlosťou a dobila batériu.

Spôsob, akým sa ICE spúšťa v režime EV, keď je to potrebné, je podobný teplému štartu, ale korunka a centrálne koleso nie sú v pokoji. Centrálne koleso sa otáča dozadu a musí najskôr spomaliť. To môže stačiť na zrýchlenie ICE na počiatočnú rýchlosť v závislosti od rýchlosti vozidla a slnko možno bude musieť zmeniť smer a začať sa otáčať dopredu. Na spomalenie centrálneho kolesa MG1 najskôr pracuje v režime generátora a odoberá sa energia. Keďže však rýchlosť MG1 klesne blízko nule, musí byť zapnutý ako motor s dopredným otáčaním a napájaný, aby rýchlo otočil rotáciu, prešiel nulou a začal otáčať dopredu. V dôsledku toho, ako v prípade štartovania motora v stojacom aute, sa nosič planét a s ním aj spaľovací motor otáča dopredu. Planétové ozubené koleso otáčajúce sa dopredu vo vozidle poháňanom motorom MG2 pomáha zrýchliť ICE na počiatočnú rýchlosť pri nižšej rýchlosti MG1. Spustenie spaľovacieho motora však vytvára odpor proti voľnému otáčaniu ozubeného venca. Aby vodič a pasažieri nepocítili trhnutie, nehovoriac o káve v držiaku pohárov, MG2 je napájaný, aby poskytol dodatočný krútiaci moment potrebný na naštartovanie spaľovacieho motora.

V 20. karosérii (na japonskej a európskej verzii) je štandardne zahrnuté tlačidlo „EV“. tlačidlo pre nútené zahrnutie funkcie „elektromobil“. Na amerických modifikáciách je možné toto tlačidlo nainštalovať dodatočne.

Spomalenie a jazda z kopca

Keď spomalíte alebo jemne zídete z kopca, energia potrebná na jazdu sa zníži, pretože zotrvačnosť alebo gravitácia vám pomáha pohybovať sa vpred. Preto mierne znížite tlak na plynový pedál. Ak trochu spomalíte alebo rýchlo zídete z malého kopca, výkon motora a otáčky mierne klesnú, no ťažko to postrehnúť. Pri väčšom spomalení alebo pri prudšom zjazde, v závislosti od rýchlosti, môže ICE prestať dodávať energiu, ak MG2 dokáže dodať to, čo je potrebné.

Už som popísal, ako v spomalenom zábere dokáže MG2 dodať všetku potrebnú energiu pri zastavenom motore. Zrýchľovanie a jazda konštantnou rýchlosťou horizontálne, režim EV je sotva možný pri rýchlostiach nad 64 km/h, pretože potreba výkonu na prekonanie aerodynamického odporu je dostatočná na to, aby sa ICE zapol. Režim EV pri vyšších rýchlostiach sa však môže vyskytnúť za určitých podmienok a je veľmi pravdepodobné, že k nemu dôjde pri spomalení alebo rýchlom zjazde z kopca. Aby vozidlo fungovalo v režime EV pri rýchlosti 67 km/h a vyššej, musí chrániť MG1 pred veľmi vysokými otáčkami rovnakým spôsobom ako pri jazde zotrvačnosťou. Jediný rozdiel je v tom, že ozubené koleso nie je poháňané pohybom vozidla, ale MG2. Generátor MG1 stále generuje energiu, aby odolal nadmernej rotácii, takže ICE sa nakoniec roztočí. Palivo a zapaľovanie nie sú súčasťou dodávky. Samozrejme, že tým MG1 odčerpáva energiu, ktorá by inak poháňala auto. Niektoré straty sú spôsobené rotáciou ICE, ale niektoré sú detekované ako elektrina generovaná MG1. Jednoducho sa vráti do zdroja vysokého napätia, aby čiastočne doplnil energiu používanú MG2.

Obrátené

Prius nemá žiadne spiatočky, ktoré by autu umožňovali spiatočku pomocou spaľovacieho motora. Preto sa môže pohybovať späť iba s MG2.

ICE nemôže pomôcť priamo. Vo väčšine prípadov auto zastaví ICE, keď presuniete páku voliča režimu do polohy „R“. Keď MG2 otáča vstup prevodovky dozadu, planétové ozubené koleso sa tiež otáča dozadu. Spaľovací motor je nehybný, čo znamená, že aj nosič planéty je nehybný. Jednoducho to znamená, že MG1 sa bude točiť dopredu. Voľne sa točí bez spotreby alebo výroby energie. Je to podobné ako v režime EV, ale naopak. Počítač vám nedovolí ísť dozadu tak rýchlo, aby sa MG1 točilo príliš rýchlo.

Ak ICE naďalej beží, keď je páka voliča režimu v polohe R, napríklad ak je batéria takmer vybitá, MG2 bude stále jednoducho jazdiť s vozidlom dozadu ako predtým. Jediný rozdiel je v tom, že nosič planéty sa otáča dopredu, centrálne koleso a MG1 sa otáčajú rýchlejšie dopredu a počítač musí obmedziť rýchlosť vzad vozidla na nižšiu hodnotu, aby ochránil MG1 pred prekročením rýchlosti. Energiu je možné odoberať z MG1 na napájanie MG2 a nabíjanie batérie.

Nebezpečenstvá pri hybridnej oprave

So všetkými novými technológiami existujú nebezpečenstvá, skutočné aj imaginárne. Používanie mobilného telefónu hodiny každý deň vám v konečnom dôsledku vypraží mozog? Zlepší alebo zničí radiálna keratotómia váš zrak? Môže byť prekvapujúce, ako sa nové technológie stávajú samozrejmosťou a samozrejmosťou. Zabúdame aj na to najreálnejšie nebezpečenstvo. Pokojne sa rútime s jeden a pol tonou ocele, skla a gumy po diaľnici rýchlosťou 90 km/h, pár metrov od podobných objektov, jazdíme rovnakou rýchlosťou v protismere a neustále máme desať a viac litrov horľavej kvapaliny v tenkej oceľovej nádrži pod spodným vozňom. Ale keď niekto dal do auta výkonný elektrický systém, zrazu sme nervózni. V tejto časti by som chcel hovoriť o nebezpečenstvách údržby a opráv modelu Prius.

Vysoké napätie

Domáce elektrické kúrenie beží na 220 voltov a odoberá až 30 A. Vysokonapäťový systém Prius pracuje pri približne 273 voltoch – o niečo viac ako ohrievač. Prúdy môžu presiahnuť 30 A, ale v prípade zásahu elektrickým prúdom záleží na prúde, ktorý prechádza vaším telom, čo spôsobuje úraz elektrickým prúdom. Každý elektrický systém, ktorý môže produkovať ampéry alebo viac, je rovnako nebezpečný ako ktorýkoľvek iný. Stupeň poškodenia, ku ktorému dôjde v dôsledku elektrického šoku 273 voltov, závisí od elektrického odporu tela a cesty prúdu cez telo. Stáva sa, že človek zažije úder z 220 V z jednej ruky do druhej, priamo cez srdce, s trochu väčším než dočasným nepohodlím. Ak nie ste hlúpi, môžete ohrievač prevádzkovať a opravovať bez obáv z úrazu elektrickým prúdom. Rovnakým spôsobom a z rovnakého dôvodu môžete opraviť a servisovať Prius.

Rozdiel je len v jednom. Už dávno som nepočul o tom, že by vo vašej obývačke do seba narážali domáce elektrospotrebiče. Ale o autonehodách počúvate neustále. Predpokladajme, že sa niekto vlámal do vášho domu a zaútočil na vaše kúrenie kladivom. Prídete domov a uvidíte uvoľnené drôty. Dotýkaš sa ich? Nie, samozrejme, že nie. To je to, čo Toyota myslí, keď vám radí, aby ste sa po nehode nedotýkali drôtov visiacich na vašom vozidle. V Priuse sú vysokonapäťové vodiče obklopené kovovými štítmi, aby sa zabránilo ich zlomeniu. Sú sfarbené do oranžova. Povedal by som, že riziko úrazu elektrickým prúdom je nulové.

Únik elektrolytu z batérie

Autá majú batérie. Batérie obsahujú kyselinu. Kyselina je nebezpečná. Auto s výkonnými batériami musí obsahovať veľa kyseliny a byť veľmi nebezpečné, nie?

Elektrolytom v batériách Prius NiMH je hydroxid draselný. Nie je kyselina, je zásaditá, presný opak. Samozrejme, silné alkálie môžu byť rovnako žieravé a nebezpečné ako kyselina, a preto dokumentácia obsahuje varovania pred rozliatím. To by nemalo byť zastrašujúce, pretože umiestnenie batérie v aute ju dobre chráni a každý článok batérie obsahuje veľmi malé množstvo elektrolytu. Jednoznačne najväčšie sekundárne riziko pri nehode je podľa mňa benzín, ako každé normálne auto.

Stealth Movement

Jeho význam je, že sa môžete pohybovať potichu. Tento výraz je nešťastný, pretože zjavne nie je vždy dobrý nápad.

Ľudia tiež hovoria o „skrytom režime“. V 20. tele sa dá „stealth“ režim zapnúť vynútene tlačidlom „EV“.

Auto môžete ovplyvniť aj tým, ako jazdíte, no tento „špičkový Prius“ by ste si mali asi najskôr zobrať do rúk. V skutočnosti vám filozofia Priusu „len jazdite za snom“ umožňuje ponechať riešenie problémov na auto. Tí z nás, ktorí hľadajú extrémnu hospodárnosť a úplnejšie pochopenie dizajnu auta – tí z nás hovoria najviac o režime „stealth“ alebo „EV“ (elektrické vozidlo).

Vybitie pomocnej batérie

Prvým opatrením pri manipulácii s Priusom je zabrániť vybitiu pomocného akumulátora. Na rozdiel od bežného auta, kde štartér musí napájať 12-voltová batéria, 12V batéria Priusu nemá žiadne vysoké nároky na skladovanie energie, a preto má malú kapacitu 28 Ah. Môže sa vybiť vo veľmi krátkom čase, ak je zapnuté vnútorné osvetlenie, pootvorené dvere alebo beží vnútorný ventilátor, keď auto nie je zapnuté. Môže sa tiež vybiť, aj keď sú všetky svetlá a ostatné spotrebiče vypnuté. Meral sa a zaznamenával prúd pomocnej batérie.

Údaje reprodukujem tu: (pre 11. telo)

Samozrejme, ak na chvíľu opustíte auto, musíte sa uistiť, že spínač svetlometov a bočných svetiel je VYPNUTÝ. Nechať vypínač v polohe „zapnuté“ a nechať auto samo zhasnúť predné svetlá by bolo dobré na týždeň-dva. 0,036 A spotrebuje 28 Ah v batérii za 28 / 0,036 = 778 hodín alebo 32 dní. Takže menej ako mesiac by mal byť bezpečný, ale nie dlhšie.

Ak Prius nebol mesiac alebo dlhšie používaný (napríklad odložený na zimu do garáže) mesiac alebo dlhšie (napríklad čakanie na náhradné diely), tu je niekoľko spôsobov, ako zabrániť vybitiu pomocnej batérie :

Nechajte niekoho každých pár týždňov zapnúť vozidlo a nechajte ho nabiť pomocnú batériu,

Odpojte pomocnú batériu (prídete o nastavenia rádia a hodín),

Pripojte nabíjačku k pomocnej batérii.

Ak tieto opatrenia neurobíte, najhoršia vec, ktorá sa môže stať, je vybitá batéria. Môžete si zapáliť cigaretu a naštartovať Prius normálne z iného vozidla (hoci štartovanie iných vozidiel z Priusu sa neodporúča). Vďaka nízkej spotrebe energie nie je potrebné spúšťať motor na inom aute. Môžete tiež začať s inou batériou. Ľahké pomocné vodiče budú fungovať rovnako ako hrubé spúšťacie káble. Treba si uvedomiť len to, že pri každom úplnom vybití olovenej batérie sa jej životnosť skracuje.

Vybitie vysokonapäťovej batérie

Druhou obavou je vybitie vysokonapäťovej batérie. Neprebehne to tak rýchlo ako vybitie pomocnej 12-voltovej batérie, no keď sa tak stane, môžu nastať vážnejšie problémy. Ak úroveň nabitia klesne pod naprogramovanú úroveň, auto sa nenaštartuje. Na 10. tele sa VVB dá dobíjať, ako som už povedal, pomocou bežnej nabíjačky. Na 11. a 20. orgáne bude musieť byť VVB nútene spoplatnený. Je to dosť časovo náročné a pri vykonávaní práce si vyžaduje určitú kvalifikáciu. Po vypnutí zapaľovania vozidla sa vysokonapäťová batéria úplne odpojí. Z batérie sa neodvádza žiadny prúd. Bohužiaľ, nikel-metal hydridové (NiMH) batérie majú funkciu nazývanú „samovybíjanie“, pri ktorej strácajú náboj, aj keď k batérii nie je nič pripojené. 2 % strata nabitia za deň sa často uvádza v špecifikáciách pre batérie NiMH (používané doma pri izbovej teplote), ale pre batérie Prius to nemusí byť správne.

Odporúčanie Toyoty, ktoré sa objavilo na jej webovej stránke v sekcii FAQ, je naštartovať motor Prius každé dva mesiace a nechať ho bežať 30 minút. Samozrejme, budete musieť znova pripojiť pomocnú batériu, ak ste ju predtým odpojili. Pokojnejší môžete byť napríklad v zime, keďže pri nízkych teplotách klesá samovybíjanie. Treba byť opatrnejší pri vysokých teplotách, kedy sa zvyšuje samovybíjanie.

Popis postupov opráv, diagnostiky a údržby pre Toyota Prius nájdete v knihe "Toyota Prius 2003-2009 release" na adrese:

Samostatné články o mnohých prvkoch hybridnej inštalácie nájdete na webovej stránke Legion-Avtodata -

Podľa Kjótskeho protokolu podpísaného v roku 1997 mnohé krajiny prevzali zodpovednosť za znižovanie škodlivých emisií do atmosféry.

Vzhľadom na skutočnosť, že Japonsko bolo jedným z iniciátorov tohto protokolu, mnohé veľké japonské spoločnosti spustili množstvo projektov určených na zníženie emisií. Jednou zo spoločností bola Toyota Motor – tu ešte v roku 1992 predstavili Chartu Zeme, neskôr doplnenú o Environmentálny akčný plán.

Tieto dva dokumenty identifikovali jednu z najdôležitejších oblastí činnosti spoločnosti v súčasnosti - vývoj nových technológií šetrných k životnému prostrediu. V rámci tohto programu bolo vyvinutých niekoľko variantov elektrární, vrátane hybridnej elektrárne, ktorá sa objavila v roku 1997 na automobiloch Toyota Prius Hybrid.

Vývoj automobilu s hybridnou elektrárňou sa začal v roku 1994. Hlavnou úlohou inžinierov bolo vytvoriť elektromotor a napájacie zdroje, ktoré by mohli, ak nie nahradiť, tak aspoň efektívne doplniť hlavný spaľovací motor.

Inžinieri Toyoty podľa vlastného priznania otestovali viac ako sto variant rôznych schém a usporiadaní, čo im umožnilo vytvoriť skutočne efektívnu schému s názvom Toyota Hybrid System. Výsledkom bolo, že po uvedení systému do plne funkčného modelu bol tento systém nainštalovaný na Toyota Prius Hybrid (model NHW10), ktorá sa stala prvým hybridným automobilom spoločnosti.

Systém THS je kombinovaná elektráreň pozostávajúca zo spaľovacieho motora, dvoch elektromotorov a bezstupňovej prevodovky HSD. Benzínový motor 1NZ-FXE s objemom 1500 cm3 je schopný vyvinúť výkon 58 koní a celkový výkon elektromotorov je 30 kW. Elektromotory využívajú energiu uloženú vo vysokonapäťových batériách s rezervou 1,73 kWh.

Hlavnou črtou elektrocentrály bolo, že elektromotory mohli fungovať aj ako generátor – pri jazde na benzínový motor, ako aj pri regeneratívnom brzdení nabíjali batériu a po chvíli umožnili jej opätovné použitie. Samotný motor pracoval podľa Atkinsonovho princípu, vďaka čomu sa priemerná spotreba paliva v mestských podmienkach pohybovala od 5,1 do 5,5 l / 100 km.

Elektromotor mohol pracovať oddelene od hlavného motora aj v synergickom režime, čo mu umožnilo rýchlejšie zrýchľovať na hospodárnejšiu prevodovku. To všetko umožnilo znížiť množstvo škodlivých emisií do ovzdušia na približne 120 g / km - pre porovnanie hybridný hypercar Ferrari LaFerrari vypúšťa do ovzdušia 330 g / km.

Napriek svojim výhodám a hospodárnosti bola Toyota Prius Hybrid privítaná celkom chladne - zasiahla nezvyčajná elektráreň, ktorá nie je dostatočne výkonná ani na pokojnú jazdu auta s hmotnosťou nad 1200 kg.

Preto bola v roku 2000 elektráreň upravená vo verzii NHW11 - výkon benzínového motora sa zvýšil z 58 na 72 koní a výkon elektromotora - z 30 na 33 kW. Aj vďaka malým zmenám v systéme skladovania energie vzrástla kapacita VVB na 1,79 kWh.

Druhá generácia NHW20 (2003-2009)

Hybridný model Toyoty Prius, ktorý sa objavil v roku 2003, sa výrazne líšil od svojho predchodcu. Po prvé, hybrid dostal päťdverovú karosériu hatchback - táto karoséria bola obľúbenejšia medzi 72% potenciálnych kupcov automobilov ako sedan.

Druhou významnou zmenou bola upravená pohonná jednotka THS II. Celý ten istý jeden a pollitrový benzínový motor 1NZ-FXE bol posilnený na 76 koní, ale výkon elektromotora bol zvýšený na 50 kW. To umožnilo nielen zvýšiť maximálnu rýchlosť hybridu zo 160 na 180 km/h na benzínovom motore a zo 40 na 60 km/h na elektromotore, ale aj skrátiť čas zrýchlenia na 100 km/h takmer o 100 km/h. jeden a pol krát.

Použitie meniča zásadne novej konštrukcie umožnilo znížiť hmotnosť batérií z 57 na 45 kg a znížiť počet článkov. Zásoba akumulovanej energie sa znížila z na 1,31 kWh, no keďže nový typ invertoru umožnil efektívnejšie premieňať rekuperačnú energiu, zvýšila sa rezerva na dobíjacie batérie v porovnaní s Priusom prvej generácie a rýchlosť nabíjania batérie. zvýšil o 14 %. Podarilo sa nám tiež znížiť spotrebu paliva na 4,3 l/100 km. a úroveň emisií oxidu uhoľnatého - až 104 g / km.

Tretia generácia ZVW30 (2009-2016)

Napriek jasnému komerčnému úspechu inžinieri Toyoty pokračovali vo vylepšovaní modelu, aby zlepšili autonómiu pomocou čistých zdrojov energie a ďalej znižovali emisie. Na základe systému THS bol vyvinutý zásadne nový sériovo paralelný hybridný pohon Hybrid Synergy Drive, ktorý funguje na rovnakom princípe, no s množstvom významných inovácií.

V prvom rade, namiesto zvýšenia vyčerpaných zdrojov výkonu motora 1NZ-FXE bol nainštalovaný motor 2ZR-FXE s objemom 1800 cm3, ktorý vyvinul výkon 99 k. Výkon elektromotora sa zvýšil na 60 kW, jeho veľkosť sa zmenšila vďaka použitiu planétového súkolesia. Regeneračný systém bol prepracovaný, aby sa zlepšila účinnosť a urýchlili časy nabíjania. Napriek zvýšenej pohotovostnej hmotnosti na takmer 1 500 kg sa dynamický výkon zlepšil len vďaka výkonnejšiemu motoru.

Použitie nového hybridného pohonu umožnilo nielen zlepšiť dynamické vlastnosti auta, ale aj jeho hospodárnosť. Podľa inžinierov Toyota je spotreba v zmiešanom režime 3,6 l / 100 km - to sú údaje z pasu.

Prirodzene, v reálnych podmienkach je toto číslo vyššie, ale podľa recenzií majiteľov v priemere nepresahuje 4,2 - 4,5 l / 100 km, oproti takmer 5,5 l / 100 v druhej generácii Prius.

Ďalšou inováciou je 130W solárny panel namontovaný na streche, ktorý sa používa na ovládanie systému klimatizácie.

V roku 2012 prešiel model modernizáciou, počas ktorej sa výrazne zvýšila autonómia elektrického hybridu. Boli nainštalované nové akumulátory a ich kapacita sa zvýšila takmer 3-krát – 21,5 A*h oproti 6,5 a uložená energia je 4,4 kW*h oproti 1,31. Takéto nabitie umožňuje hybridu poháňať elektromotor na 1,5 km pri maximálnej rýchlosti 100 km/h alebo 20 km pri rýchlosti 40 km/h. Zároveň je emisia škodlivých látok do atmosféry iba 49 g / km.

Štvrtá generácia (2016)

Na jeseň 2015 predstavila Toyota na autosalóne v Las Vegas novú generáciu Prius Hybrid. Auto je založené na úplne novej platforme a je radikálne odlišné svojím agresívnym a zaujímavým dizajnom, ktorý naznačuje športovejší charakter.

Je to skutočne tak – podľa hlavného inžiniera projektu Prius Kouzdiho Toyesima dostal hybrid pri vývoji dizajnu športové vlastnosti, keďže sa stal oveľa rýchlejším a dynamickejším ako jeho predchodcovia.

Elektráreň Hybrid Synergy Drive zostala prakticky nezmenená. Ale vďaka použitiu pokročilejších materiálov, zvýšeniu krútiaceho momentu elektromotora a novému elektromechanickému variátoru bolo možné zvýšiť maximálnu rýchlosť auta. V polovici roka 2016 sa objaví aj prvá hybridná verzia s pohonom všetkých kolies, s dodatočným 7,3 kW elektromotorom inštalovaným v zadnej náprave.

S novo navrhnutými vysokonapäťovými batériami prejde hybrid viac ako 50 km na elektrickú trakciu a pokročilý systém nabíjania skracuje čas plného nabitia na 90 minút a umožňuje dosiahnuť 60 % nabitia už za 15 minút.

Toyota do dnešného dňa predala viac ako 3,5 milióna svojich vozidiel Prius. Tento model je zaslúžene najpopulárnejším hybridom na svete a s istotou dokazuje, že budúcnosť patrí vozidlám s hybridným a elektrickým pohonom, ktoré znižujú škodlivý vplyv na životné prostredie.

Video

Na záver videorecenzia najnovšej verzie.

Hybridné vozidlá Toyota sa vďaka svojej hospodárnosti a spoľahlivosti tešia veľkému záujmu spotrebiteľov. Ukazuje sa, že plynulá jazda a stabilita na ceste nie sú všetky výhody tohto japonského auta. Vynikajúce jazdné vlastnosti stroja sa prekvapivo spájajú s ekonomickou spotrebou paliva. Hybridná Toyota Prius je poháňaná dvoma zdrojmi energie: elektrický motor a motor s vnútorným spaľovaním(ICE).

Skúsme prísť na to, ako môže auto s nárastom výkonu spotrebovať benzín na úrovni malého auta. Hybridné vozidlo Toyota Prius pozostáva z:

spaľovací motor (ICE);
elektrický motor;
planétová prevodovka (delič výkonu);
generátor;
invertor;
batérie.

Spaľovací motor a elektromotor môžu pracovať súčasne, striedavo a v prípade potreby sa dopĺňať. V hybridnom zariadení môže byť hnací moment na kolesá prenášaný priamo z elektromotora a spaľovacieho motora v rôznych pomeroch.

To sa vykonáva pomocou planétovej prevodovky (deliča výkonu), ktorá pozostáva zo sady ozubených kolies. Štyri z nich sú spojené s benzínovým motorom a vonkajší s elektromotorom. Ďalší satelit je napojený na generátor, ktorý v prípade potreby posiela energiu elektromotoru alebo dobíja batériu.

Jednou z hlavných výhod Priusu je, že na rozdiel od elektromobilov si nabíjanie hybridného vozidla nevyžaduje pripojenie do siete. Procesor, ktorý riadi všetky činnosti stroja, v prípade potreby dobíja batériu zo spaľovacieho motora.

Ako funguje hybridné auto

Hlavnou úlohou inžinierov Toyoty bolo vytvoriť ekonomické auto, ktoré by sa na diaľnici nepoddalo silným „železným koňom“, no zároveň by malo nízku spotrebu motora. Na to bola použitá kombinácia spaľovacieho motora a elektromotora. Na dosiahnutie maximálnej účinnosti možno v Toyote Prius obidva zdroje energie prevádzkovať oddelene, spolu a paralelne.

Takže princíp fungovania hybridnej Toyoty Prius. Motor sa naštartuje a vozidlo sa zrýchli pomocou trakčného elektromotora. Roztáča vonkajší satelit planétovej prevodovky a tým prenáša krútiaci moment na kolesá. S batériou sa však ďaleko nedostanete. Preto akonáhle auto naberie rýchlosť, zapojí sa spaľovací motor.

Kombinované použitie elektromotora a spaľovacieho motora umožňuje dosiahnuť maximálnu účinnosť (účinnosť) celého systému, od r. Po stlačení brzdy sa vypne spaľovací motor a dôjde k takzvanému regeneratívnemu brzdeniu (všetka energia z odporu sa premení na elektrickú), pri ktorom elektromotor pracujúci v generátorovom režime dobíja batériu.

Ak auto opäť potrebuje väčší výkon, napríklad na predbiehanie, opäť sa zapne elektromotor, ktorého energia úplne stačí na prudkú akceleráciu. Prevádzkové schémy hybridných automobilov boli navrhnuté tak, aby zvýšili hospodárnosť automobilu a znížili emisie oxidu uhličitého do atmosféry. So zvýšením spotreby paliva (stlačením plynového pedálu) vyšle riadiaci počítač signál do deliča výkonu a zapne elektrický zdroj, čo umožňuje prevádzku spaľovacieho motora v režime bez zaťaženia.

Toyota má jedinečnú spoľahlivosť a flexibilitu, pretože ovládanie pohybu sa vykonáva väčšinou pomocou káblov, čím sa obchádza použitie zložitých komponentov a zostáv. Mimochodom, v hybridnej Toyote Prius funguje generátor ako štartér a pomáha „roztočiť“ spaľovací motor až na požadovaných 1000 otáčok.

Prevádzkový režim motora

Štart. Pohyb len s elektrickou trakciou.
Jazda konštantnou rýchlosťou. V tomto prípade sa krútiaci moment prenáša na generátor a kolesá.
Generátor v prípade potreby dobije batériu a odovzdá energiu elektromotoru. V tomto prípade sa sčítajú krútiace momenty oboch hnacích jednotiek.
Nútený režim. Elektrický motor, ktorý získava dodatočnú energiu z generátora, zvyšuje výkon benzínového motora.
Brzdenie. Hybrid brzdí väčšinou elektromotorom. Pri silnom stlačení pedálu sa však aktivujú hydraulické komponenty a brzdenie prebieha bežným spôsobom.

Motor (ICE)

Typ hybridného motora Toyota - Hybrid Synergy Drive (hybridný synergický pohon), ktorý umožňuje kombinovať dva zdroje energie: spaľovací motor a elektromotor. Poďme zistiť, aké palivové motory sú nainštalované na Priuse.

V polovici 50. rokov minulého storočia inžinier Ralph Miller navrhol zlepšiť myšlienku James Atkinson ... Podstata myšlienky bola vyjadrená vo zvýšení účinnosti spaľovacieho motora znížením kompresného zdvihu. Práve tento princíp, dnes často označovaný ako Miller/Atkinsonov cyklus, sa používa v hybridných motoroch Toyota.

Takže, hybridná Toyota Prius, ako funguje motor tohto auta. Na rozdiel od iných modelov ICE proces kompresie vo valci nezačína v okamihu, keď sa piest začne pohybovať nahor, ale o niečo neskôr. Pred uzavretím sacích ventilov preto časť zmesi paliva a vzduchu prúdi späť do sacieho potrubia, čo umožňuje predĺžiť čas využitia energie tlaku expanzného plynu. To všetko vedie k výraznému zvýšeniu účinnosti motora, zvýšeniu účinnosti jednotky a tiež k zvýšeniu krútiaceho momentu.

Vlastnosti motora:

Objem - 1794 ccm
Výkon (hp / kW / ot./min.) - 97/73/5200.
Krútiaci moment (Nm / ot./min.) - 142/4000.
Prívod paliva - vstrekovač.
Palivo - benzín AI 95, AI - 92.

Spotreba hybridnej Toyota Prius na 100 km v mestskom cykle je 3,9 litra, na diaľnici - 3,7 litra.

elektromotor Toyota

Konštrukcia hybridného synergického pohonu využíva trakčný motor. Moc elektromotor Toyota Prius - 56 kW, 162 Nm. Táto jednotka zabezpečuje pohyb auta od štartu až po konštantnú nastavenú rýchlosť, zapína sa, keď ide auto predbiehať a podieľa sa na brzdení. Celý systém Toyoty Prius je premyslený do najmenších detailov. Hybridné vozidlo sa nabíja počas jazdy, od spaľovacieho motora cez riadiaci generátor.

Akumulátorová batéria

Hybrid je vybavený dvoma batériami (hlavná vysokonapäťová a pomocná), obe sú umiestnené v kufri auta. Hlavné zariadenie autobatérie je vyrobené zo zliatiny nikel-metal-hydrid a má kapacitu 6,5 A / h, napätie 201,6 V. Táto jednotka má vlastný chladiaci systém. Vo vnútri vysokonapäťovej batérie sa nachádza ovládač, ktorý riadi proces nabíjania pre každý článok (blok) z celkového počtu 168 článkov.

Spotrebu a rekuperáciu energie batérie riadi riadiaci procesor vozidla. Batéria Toyota Prius nevyžaduje dobíjanie z elektrickej siete, tento proces prebieha počas jazdy a brzdenia (väčšinou) vozidla.
Prídavná batéria: 12 V (35 A / h, 45 A / h, 51 A / h).

Záver

Napriek relatívne vysokým nákladom sa hybridné autá tešia čoraz väčšiemu záujmu kupujúcich. V porovnaní s inými hybridnými vozidlami Toyota Prius skutočne spotrebuje podstatne menej paliva a má nízku uhlíkovú stopu.

Toyota Prius ide o plnohodnotné hybridné vozidlo s proprietárnou technológiou Hybrid Synergy Drive. Medzi hlavné vlastnosti vozidla patrí vysoká šetrnosť k životnému prostrediu (s rezervou pokrýva požiadavky Euro-5) a hospodárnosť (spotreba v kombinovanom cykle je nižšia ako 5 litrov / 100 km). Toto je tretia generácia modelu, výrazne prepracovaná a vylepšená. Okrem toho sa na modeloch z roku 2010 používajú stretávacie svetlá LED.

Skúsme pochopiť vlastnosti hybridného pohonu a skontrolovať auto v meste aj na diaľnici.

2. V skutočnosti sú na trhu hybridných áut dvaja veľkí hráči: Toyota Prius a Honda Insight. Samozrejme, existujú aj iné modely hybridov, ale nebudem ich uvádzať, pretože sú oveľa menej populárne a známe. Oba modely sa vyrábajú od konca 90. rokov najmä pre americký a európsky trh. Rozdiel medzi nimi spočíva v typoch hybridnej zástavby – Prius, ako som spomínal vyššie, je plnohodnotný hybrid (podrobnosti nižšie), zatiaľ čo hybridná inštalácia Honda Insight funguje v paralelnej schéme (elektromotor pomáha benzínovému motoru , ale auto sa nemôže pohybovať iba na elektrický pohon). V Rusku sa oficiálne začal predávať len Prius poslednej, tretej generácie.

3. Začnime s hybridným pohonným ústrojenstvom. Pod kapotou je 1,8-litrový benzínový motor (predchádzajúca generácia používala 1,5-litrový motor), dva motorgenerátory, planétová prevodovka a menič. Batéria sa nachádza za operadlami zadných sedadiel, pod podlahou batožinového priestoru.

4. Benzínový motor pracuje podľa Atkinsonovho cyklu, aj keď to nie je celkom pravda. V skutočnosti sa používa zjednodušený analóg pracujúci podľa Millerovho cyklu, vzhľadom na skutočnosť, že vytvorenie motora podľa Atkinsonovho cyklu si vyžaduje veľmi zložitý kľukový mechanizmus. Stručne povedané, Atkinsonov cyklus je charakterizovaný predĺženou fázou pracovného zdvihu. V praxi to dáva vyššiu účinnosť a šetrnosť k životnému prostrediu, ale trakcia sa stráca v nízkych otáčkach. V hybridnom vozidle je to kompenzované elektromotorom, ktorý poskytuje maximálny krútiaci moment v širokom rozsahu otáčok. Pre zvýšenie účinnosti boli z motora odstránené všetky nástavce: vodné čerpadlo a kompresor klimatizácie sú elektrické. Navyše chýba štartér, jeho úlohu zohráva jeden z elektromotorov.

Kvôli prehľadnosti som urobil schému, ktorá vám umožní pochopiť, ako funguje hybridný pohon. V skutočnosti je konštrukcia veľmi jednoduchá. Naľavo máme benzínový motor, ktorý je spojený s prvým motorgenerátorom. Vpravo máme druhý, trakčný motor-generátor. Je pripojený k meniču, ktorý je zase pripojený k batérii a prvému motorgenerátoru. V strede je planétový prevod, ktorý zhŕňa toky výkonu vľavo a vpravo a prenáša moment na prevodovku a hlavný prevod na kolesá. Planétová prevodovka úplne nahrádza prevodovku a funguje na princípe plynule meniteľného variátora.

5. Ako to funguje? Pri štarte funguje iba trakčný elektromotor, v prípade potreby sa k nemu automaticky pripojí benzínový motor. Spúšťa sa prvým motorgenerátorom, ktorý to robí veľmi hladko a nebadane nastavením rýchlosti otáčok. Moment z benzínového motora sa prenáša na planétovú prevodovku, ako aj (!) Na prvý motorgenerátor, ktorý pracuje v režime generátora a dodáva energiu do meniča, ktorý následne presmeruje prijatú energiu buď do druhého akumulátora na dobíjanie, prípadne na trakčný elektromotor, moment, z ktorého sa cez planétovú prevodovku prenáša na kolesá. Výsledkom je uzavretý cyklus, kde hlavnú úlohu zohráva trakčný elektromotor a v záchyte pracuje benzínový motor. Pri brzdení trakčný motor pracuje v režime generátora a všetka prijatá energia sa akumuluje v batérii.

Výkon benzínového motora je 98 koní a trakčného motora 79 koní. Celkový výkon hybridného pohonu je zároveň 136 koní. Strata výkonu je spôsobená skutočnosťou, že prúd dodávaný batériou je elektronicky obmedzený a elektromotor v skutočnosti beží na polovičný výkon. Ako však ukázal experiment, stupeň nabitia batérie nemá absolútne žiadny vplyv na dynamické vlastnosti a čas zrýchlenia na 100 km / h.

6. Prius vyniká v mestskej premávke aerodynamickým tvarom. Minulé generácie Priusu vyzerali naozaj smiešne, no najnovší model je celkom roztomilý. Koeficient odporu vzduchu Cx je 0,26. Toto je jedna z najlepších hodnôt pre sériové vozidlá.

7. LED optika (podrobnosti nižšie). Ráfiky sú vybavené aerodynamickými krytmi. Úprimne povedané, vyzerajú tak-tak. V praxi ich prítomnosť znižuje spotrebu paliva len o 1-2 percentá. Správnejšie je urobiť ich úplne uzavreté, ale potom bude problém s chladením bŕzd.

8. Hlavnou inováciou na modeli 2010 sú LED stretávacie svetlá. Jednotka svetlometu pozostáva z niekoľkých modulov. Hore je bočné svetlo (prekvapivo s halogénovou žiarovkou), vpravo klasický diaľkový modul s reflektorom a halogénovou žiarovkou. Stretávacie svetlo je rozdelené do troch modulov. Dva šošovkové moduly, ktoré poskytujú jasný a zaostrený svetelný tok do diaľky. Nad nimi je modul rozptýleného svetla na osvetlenie priestoru v blízkosti auta. Predné smerovky sú umiestnené na nárazníku, vedľa zahmlených svetlometov. Celková spotreba energie sekcie stretávacích svetiel je 33 wattov, čo je porovnateľné s bežným xenónom. Ale medzi nimi je obrovský rozdiel v intenzite svetla. Svetlo je rez nad akýmkoľvek, najlepším xenónom.

9. V porovnaní s predchádzajúcou generáciou ostala zadná časť Priusu prakticky nezmenená. Podobné svetlá a skosené dvojdielne sklo zadných dverí so spojlerom. Vizuálna absencia výfukového potrubia naznačuje lojalitu auta k životnému prostrediu.

10. Najpopulárnejšie Priusy, ktoré dostali v USA, a to je ich hlavný predajný trh (nezabúdajúc, že doma, v Japonsku, sú tiež veľmi obľúbené). Existuje veľa klubov majiteľov, ktoré sa snažia vytlačiť z Priusu najnižšiu spotrebu paliva. Lekcia, ktorá je z hľadiska praktickej aplikácie často nezmyselná, priťahuje veľké množstvo ľudí.

11. Minimum, ktoré sa nadšencom podarilo z Priusu vyžmýkať, je 1,73 litra na 100 kilometrov v mestskom režime. Na tento účel sa tlak v pneumatikách zvýšil na 5 atmosfér.

12. Kufor je veľký s ľahkým prístupom. Pod podlahou je prístavisko a dostatočne veľký box na drobnosti. Na bokoch sú obrovské výklenky medzi zadnými svetlami a podbehmi kolies.

13. Prius vo vnútri pripomína dopravné lietadlo. Vnútorné obloženie je vyrobené z tvrdého plastu, no s veľmi peknou textúrou. Vďaka silnému sklonu čelného skla pôsobí interiér ako veľký a priestranný.

14. Dotykové tlačidlá na volante s duplikovaním informácií na centrálnom displeji. Namiesto hlavice radiacej páky - nepevný joystick. „Parkovanie“ sa aktivuje tlačidlom (na pozadí). Počas jazdy môžete využívať dva režimy: D - normálna jazda, B - režim brzdenia motorom, potrebný hlavne pre jazdu z kopca v horskom teréne a dodatočnú úsporu paliva pri správnom používaní.

15. Vľavo v rohu - ovládacie tlačidlá pre projekčné plátno na čelnom skle (zobrazené na videu nižšie). Klimatizačná jednotka nemá rozdelenie na zóny, ale využíva plne elektrickú klimatizáciu. Voliteľne je možné spustiť chladenie priestoru pre cestujúcich na diaľku z diaľkového ovládača (nie je v tejto konfigurácii). Zistite viac o mediálnom systéme. Pokrytie plavby je tak-tak - Rusko preň v zásade neexistuje ďalej ako za Ural na východ. Najzaujímavejšie je, že ide o prvý štandardný mediálny systém, ktorý podporuje možnosť prijímať hudbu cez bluetooth z mobilných zariadení pomocou protokolu A2DP (zatiaľ čo bežné rádiomagnetofóny sa to naučili pred 5 rokmi). Mimochodom – audiosystém znie oveľa lepšie, ako od neho očakávate. Nižšie sú uvedené tri ovládacie tlačidlá pre hybridnú inštaláciu. V plne elektrickom režime je zrýchlenie veľmi plynulé a môžete sa pohybovať rýchlosťou maximálne 50 km/h. Na plne nabitú batériu prejdete približne 1-1,5 kilometra. Režimy „Eco“ a „Power“ menia iba citlivosť plynového pedála, čím vodiča nastavujú na uvoľnený, alebo naopak, športovejší štýl jazdy.

16. Indikátor Ready znamená, že auto je „naštartované“, pričom benzínový motor na parkovisku naštartuje len v prípade silného vybitia batérie. Nechýba otáčkomer, jeho miesto zaberá ekonomizér, ktorý nabáda k optimálnemu jazdnému režimu s minimálnou spotrebou paliva. Spotreba paliva viac ako 10 litrov na Prius z ríše fantázie (podmienečne).

17. Salón zaujme najmä detailmi. Dvojkomorový odkladací box je veľmi podobný podobným batožinovým boxom v lietadlách. S hladkým otváraním a charakteristickým cvaknutím pri zatváraní.

18. Niektoré obrazovky mediálneho systému.

19. A možnosti zobrazenia na stredovom displeji. Dva kruhové obrázky duplikujú príslušné tlačidlá na volante a aktivujú sa dotykom. Na pravej strane je niekoľko obrazoviek: monitor energie, ktorý ukazuje, kde prechádza energia medzi motormi, kolesami a batériou; indikátor hybridnej inštalácie, takpovediac, pokročilý ekonomizér; ako aj grafy spotreby paliva za uplynulé intervaly a posledných 5 minút (prácu v reálnom čase si môžete pozrieť vo videu nižšie).

21. Dynamiku auta je najľahšie porovnať s trolejbusom. Pokojné a konštantné zrýchlenie z akejkoľvek rýchlosti. Zrýchlenie na 100 km / h - 11,5 sekundy (podľa pasu 10,5 sekundy). Cíti sa ako auto triedy C s 2,0-litrovým benzínovým motorom a automatickou prevodovkou. Dynamika je dostatočná na bezpečnú jazdu.

23. Stredový tunel je výborný. Pravá ruka je na ňom veľmi pohodlná. Prečo však boli tlačidlá vyhrievania sedadiel umiestnené v tomto výklenku vedľa zásuvky zapaľovača cigariet? Je také nepríjemné natiahnuť ruku, aby ste ho zapli.

24. Multifunkčná lakťová opierka – posunutím dozadu sa stane držiakom na poháre alebo zdvihnutím, aby ste získali prístup k zásuvke. Funkcia uzatvárania vzduchových potrubí je veľmi cool, bez toho, aby komplikovala dizajn zbytočnými prvkami. Inžinieri Toyoty jasne špehovali zahrnutie recyklačného režimu pomocou tlačidla na volante, ale tlačidlá na zmenu teploty sú zjavne nadbytočné a zbytočné.

25. Zadná strana je priestranná, ale veľmi nudná. Z vlastností predných sedadiel - operadlo sedadla vodiča nemá plynulé nastavenie sklonu a zároveň ho nemožno upevniť v striktne vertikálnej polohe.

26. Svetlošedá perforovaná koža nezapôsobí vôbec draho, no je veľmi praktická. Mriežka ventilácie batérie je umiestnená vedľa pravého zadného sedadla - podľa návodu nesmie byť ničím zakrytá. Vzadu sedia dvaja perfektne, no tí traja budú stiesnení.

27. Zadný pohľad zakrýva sklenený prepážka so spojlerom. Spodné sklo je tónované. Pre mňa zostáva najväčšou záhadou – prečo je tu zadný stierač? Zónou jeho čistenia je výlučne horná časť skla, cez ktorú stále nič nevidíte. Nechýbajú parkovacie senzory, nahrádza ich cúvacia kamera. Okrem toho je tu funkcia automatického parkovania, jej prácu zobrazuje video (ďalej v texte).

28. Rozprávať sa o zložitosti manipulácie s pneumatikami tohto rozmeru je jednoducho zbytočné. Ale v skutočnosti nie je všetko také zlé, ako by sa na prvý pohľad mohlo zdať. Elektrický posilňovač riadenia zreteľne zvyšuje námahu pri riadení so zvyšujúcou sa rýchlosťou a odpruženie zabraňuje strate trakcie kolies. Dlhý rázvor má mimoriadne pozitívny vplyv na stabilitu a komfort pri jazde po diaľnici.

29. Samostatnú recenziu si zaslúži brzdový systém. Stlačením brzdového pedála sa hybridný pohon najskôr prepne do režimu rekuperácie energie. Väčšina energie, ktorá sa minie na ohrev brzdových doštičiek a kotúčov v bežnom aute, sa tak premení na elektrickú energiu, ktorá sa ukladá v batérii. Pri silnejšom stlačení brzdového pedálu navyše začne fungovať štandardný brzdový systém. V tomto smere sa výrazne zmenila činnosť protiblokovacieho brzdového systému (ABS) a dynamického stabilizačného systému. ABS umožňuje prudké brzdenie s plným zablokovaním kolies a zapne sa až po šmyku auta so zablokovanými kolesami na určitú vzdialenosť.

30. Palubný počítač zobrazuje stupnicu prietoku v päťminútových intervaloch. Malé autá sú nahromadené bonusy za efektívne využitie hybridnej inštalácie, dajú sa „zbierať“ na brzdách.

Urobil som malý prieskum, aby som zistil skutočnú spotrebu paliva. Pri jazde na tempomat na relatívne rovnej trati bez výškových rozdielov boli získané nasledujúce hodnoty:

Rýchlosť 60 km / h - 3 l / 100 km
Rýchlosť 70 km / h - 3,5 l / 100 km
Rýchlosť 90 km / h - 4,5 l / 100 km
Rýchlosť 120 km / h - 6,5 l / 100 km
Rýchlosť 135 km / h - 7,5 l / 100 km

Samozrejme, v tomto režime hybridná inštalácia nefunguje podľa predstáv a spotreba je v skutočnosti určená palivovou účinnosťou benzínového motora a koeficientom odporu vzduchu (pri rýchlosti 90 km/h a viac). Akýkoľvek moderný turbodiesel na diaľnici ukáže porovnateľné čísla spotreby (napr. BMW 123d).

Testy v moskovských zápchach ukázali zaujímavejšie čísla. Ak jazdíte pokojne pri prietoku, stojte v dopravných zápchach (bez ohľadu na to - benzínový motor je na zastávkach vypnutý, takže môžete stáť na mieste aspoň niekoľko hodín s nulovou spotrebou paliva) a nemyslieť na palivo hospodárnosti vôbec, dostanete sa na spotrebu 5,5-6 litrov na 100 kilometrov. Ak jazdíte dynamicky, s častým zrýchľovaním, potom bude extrémne ťažké dostať sa na priemernú spotrebu nad 7,5-8 litrov na 100 kilometrov. Najdôležitejšie je nezabudnúť na spomalenie, aby sa batéria dobila.

Predpokladá sa, že priemerný ročný počet najazdených kilometrov typického majiteľa automobilu je 30 000 kilometrov. Bežné auto porovnateľného výkonu (2-litrový benzínový motor s automatickou prevodovkou) v kombinovanom cykle s prevahou mestskej premávky v zápchach spotrebuje 10 litrov na 100 kilometrov. Prius v podobných podmienkach ukáže spotrebu okolo 6 litrov na 100 km. Ak predpokladáme, že náklady na jeden liter 95. benzínu sa rovnajú 25 rubľov, potom ročné úspory pri používaní Priusu budú iba 30 tisíc rubľov.

Treba si uvedomiť, že pri snahe o minimálnu spotrebu treba brať do úvahy aj vietor, typ povrchu vozovky, teplotu vzduchu a tlak v pneumatikách. Všetky testy boli vykonané pri teplote +5 stupňov na zimných pneumatikách s hrotmi s tlakom 2,5 atm.

Video demonštruje prácu asistenčného parkovacieho systému. Extrémne zbytočná možnosť, ktorá okrem toho, ako točiť volantom, nevie robiť nič iné a vždy vyžaduje podporu od vodiča. Fotil som len kolmé parkovisko, pretože som nemal silu splniť všetky podmienky systému pre paralelné, aby sa predčasom nevypol (plyn sa nedá stlačiť, treba držať brzda, auto nemôže ísť do malého kopca bez plynu, systém „nevidí“ potenciálne parkovacie miesto). Pozor na nepríjemné škrípanie pri zaradenej spiatočke, ktorá sa nedá vypnúť! Okrem toho sa zobrazuje práca premietania rýchlomera a ekonomizéra na čelné sklo (zobrazujú sa tam aj pokyny navigačného systému), epizóda zrýchlenia z pokoja na 100 km / h (hneď chcem poznamenať, že predbiehanie auto v ľavom pruhu na semafore nespomalilo a už malo rýchlosť Štart Prius) a obrazovka zobrazujúca prevádzkové režimy hybridnej elektrárne.

32. Prius sa do Ruska dodáva v dvoch konfiguráciách: Elegance za 1,1 milióna rubľov a Prestige za 1,35 milióna rubľov. Hlavný rozdiel medzi úrovňami výbavy: LED stretávacie svetlá, navigácia, kožené čalúnenie, dažďové a svetelné senzory, klimatizácia a bluetooth.

Prius je krásny vo svojej jedinečnosti. Priťahuje pozornosť ostatných, je pohodlný a spoľahlivý, ako sa na auto Toyota patrí. Je technologicky maximálne vyspelý a napchatý všetkými modernými elektronickými systémami až po očné buľvy (až na možnosť v podobe solárnych panelov na streche, ktoré napájajú klimatizačnú jednotku, aby vzduch v kabíne nestagnoval v parkovisko, ale takýto komplet sa do Ruska nedovezie). Jediným problémom pri kúpe Priusu v Rusku je, že náš štát nepodporuje nákup ekologických a úsporných áut, ako sa to robí v civilizovaných krajinách. Navyše naša spoločnosť v zásade nemyslí na environmentálne problémy. A dokonca aj svedomití ľudia chápu, že ich osobný prínos k starostlivosti o životné prostredie nebude badateľný na pozadí haraburdia, ktoré jazdí po našich cestách a nespĺňa žiadne environmentálne normy.

V každom prípade je to skvelé auto do mestských zápch. Kúpa Priusu je predovšetkým imidž a dôvod byť hrdý na to, že ste majiteľom technicky vyspelého a ekologického auta. Nečudujte sa však, že spoločnosť vášmu výberu nerozumie.

Toyota Prius má pomerne zložitý systém pohonu.

Hlavné komponenty elektrárne Toyota Prius:

1. Spaľovací motor- benzínový motor pracujúci v Atkinsonovom cykle. Hlavnými výhodami takéhoto motora sú nízka spotreba paliva, vysoká účinnosť a veľmi nízka toxicita.
Motor dokáže v prípade potreby nielen prenášať výkon na kolesá auta, ale dokáže roztočiť aj motor a generátor na výrobu energie pre elektrickú sieť auta.
Elektrina z generátora sa môže skladovať v batériách alebo minúť na klimatizáciu alebo iné systémy vozidla.

2. Motor / generátor 1 - môže pracovať ako generátor, generuje energiu na následné nabíjanie batérií alebo na priamy prenos energie do motora 2, ktorý priamo roztáča kolesá, v čase, keď nemá dostatok energie z batérie. Tento motor tiež pomáha naštartovať spaľovací motor ako štartér v bežnom aute.
3. Motor / generátor 2 - slúži na prenos hlavnej sily na kolesá automobilu pomocou energie akumulátorov.

Oba motory / generátory sú založené na silných neodýmových magnetoch.

Permanentné magnety sa pohybujú vo vnútri elektromagnetického statora zloženého z mnohých medených vinutí a vytvárajú elektrický prúd.

Na výstupe statora pri prevádzke v režime generátora dostávame trojfázové striedavé napätie, ktoré sa pomocou meniča mení na konštantné napätie, ktoré je potrebné pre dobíjanie batérií a stabilnú prevádzku generátora. elektrickú sieť auta.

Aj v režime motora, ak je na vinutia elektromagnetického statora privedené trojfázové riadené napätie, rotor s magnetmi sa otáča a generuje potrebné množstvo kinetickej energie.

4. Planetárny dávkovač - najťažší prvok pohonu auta. Umožňuje kombinovať sily zo spaľovacieho motora a trakčného motora. Mechanizmus dokáže spaľovací motor nielen v správnom čase pripojiť, ale dokáže ho aj odpojiť od celého hnacieho systému, pričom zostane len s generátorom.

Hlavnou črtou mechanizmu planétovej prevodovky Toyota Prius je, že spaľovací motor nie je priamo spojený s kolesami. Spaľovací motor môže čiastočne napomáhať otáčaniu kolies tým, že odovzdáva len časť energie a to sa deje pri optimálnych otáčkach motora a pri zodpovedajúcej optimálnej rýchlosti vozidla.
Ako ukazuje prax, spaľovací motor funguje optimálne na diaľnici pri otáčkach nad 2000 - to platí najmä pre motor s Atkinsonovým cyklom, ktorý sa prakticky nevzdáva krútiaceho momentu pri nízkych otáčkach.

V podstate spaľovací motor otáča generátor, ktorý generuje elektrickú energiu. Ak sa auto pohybuje v zápchach a pohybuje sa pomaly, rozpohybuje ho hlavný elektromotor pomocou batérií. Ak auto potrebuje nabrať rýchlosť, dodatočnú energiu generuje generátor, ktorý sa roztáča pomocou spaľovacieho motora.

Hlavné časti planétového prevodu

1. Hlavný krúžok- vonkajší kruhový prevod
2. Slnečné koleso- analogicky so slnečnou sústavou sa nachádza v strede mechanizmu
3. Planétové prevody- sú umiestnené na planétovej osi, ktorá sa otáča okolo centrálneho kolesa, a preto sa planétové kolesá otáčajú rovnakým spôsobom.

Motor / Generátor 1 - ktorý vo väčšine prípadov funguje ako generátor alebo ako štartér pripojený priamo na centrálne koleso.
Motor / Generátor 2 - Pripojený k hlavnému krúžku a následne priamo ku kolesám.
ICE - spojené s planétovou nápravou s planétovými prevodmi.

Celý systém je prezentovaný na stánku.

Hlavnými prvkami sú kotúč spojky na hriadeli planétovej prevodovky (ICE), motor/generátor 1 a motor/generátor 2.

Video - princíp činnosti a komponenty planetárneho mechanizmu spájajúceho elektromotory a spaľovacie motory v toyu prius

Príklady činnosti prevodovky Toyota Prius:

1. Ak sa auto zastavilo Motor / generátor 2 sa tiež zastaví, pretože je pripojený priamo ku kolesám.
Ak batérie nie sú dostatočne nabité pre následný pohyb, treba ich dobiť pomocou generátora. Aby ste to dosiahli, musíte naštartovať motor.
Motor/generátor 1 sa začne otáčať a cez planétové súkolesie sa otáča a spúšťa motor.
Spaľovací motor začne otáčať motor/generátor 1 a ten v režime generátora generuje potrebnú energiu. Výstupné striedavé napätie alternátora sa konvertuje na jednosmerné napätie 120 voltov na nabíjanie batérií.
Motor sa v tomto režime vie naštartovať a zastaviť aj v prípade potreby na nabitie batérií alebo dobitie spotrebičov palubnej siete vozidla (klimatizácia, rádio, svetlo).

2. Ak sa potrebujeme dať do pohybu a spaľovací motor je zastavený, energia smeruje do Motor/generátor 2, ktorý začne otáčať kolesá a súčasne otáča Motor/generátor 1 cez planétový prevod.rotácia elektromotora.

Pri veľkom zrýchlení auta dokážeme na kolesách auta a teda aj na osi Motor / Generátor 2 dosiahnuť takú rýchlosť, ktorá bude vyššia ako povolená rýchlosť Motor / Generátor 1. Väčšinou ide o rýchlosť asi 40 míľ za hodinu, pri ktorej otáčky motora 1 dosahujú maximálne 6000.

Motor 2 poháňa motor 1 cez prevody s pomerom 2,6. To znamená, že keď sa motor 2 otáča maximálnou rýchlosťou, motor 1 vykoná 2,6-krát viac otáčok.

3. Naštartovanie motora za pohybu nastane, keď sa motor / generátor 1 zastaví pomocou elektromagnetického poľa dodávaného ako protizávažie - proti otáčaniu rotora. Pri tejto kombinácii síl sa sila otáčania kolesa prenáša na hriadeľ spaľovacieho motora. Motor sa pretočí a naštartuje.

Spaľovací motor sa začne otáčať a unáša motor / generátor 1. Teraz sa všetky motory otáčajú rovnakým smerom a všetky sily sú rovnomerne vynaložené na pohyb kolies. Toto pravidlo je dodržané iba vtedy, ak sú otáčky všetkých motorov rovnaké.

Ak sa spaľovací motor začne točiť rýchlejšie ako kolesá (motor / alternátor 2), začne rýchlejšie otáčať alternátor 1, čím vznikne viac energie na nabíjanie batérií a následný pohyb.

Na tomto príklade jasne vidíme, že spaľovací motor priamo nesúvisí s pohonom auta. Otáča sa voľne - môže sa otáčať rýchlejšie alebo pomalšie ako hlavný pohon (motor / generátor 2). Spaľovací motor môže pomôcť kolesám otáčať sa len vtedy, keď sa otáčky kolies a os motora zhodujú - v iných prípadoch funguje iba pre generátor, ktorý v správnych momentoch dodáva systému potrebnú energiu.

4. Reverzácia je realizovaná pomocou Motor / Generátor 1, ktorý, ako si pamätáte z vyššie uvedeného popisu, bol použitý iba ako generátor alebo štartér.
Ak je motor s vnútorným spaľovaním vypnutý a auto sa musí vrátiť späť - Motor / generátor 1 je zapojený v režime motora a otáča sa v opačnom smere ako motor / generátor 2. Pri zastavení spaľovacieho motora sa planétová os sa zastaví na mieste a sila z motora 1 sa prenáša cez planétové prevody priamo na motor 2.
Motor 2 sa otáča v opačnom smere a vozidlo sa pohybuje v opačnom smere.

Ak je spaľovací motor v čase štartovania spätného chodu v chode, stačí motor/generátor 1 otočiť rýchlejšie ako sa točí spaľovací motor, čím sa na motor/generátor prenesie dodatočná sila (rotácia presahujúcou rýchlosťou). 2 vo forme spätného otáčania - spätného chodu.

Komplexný a zároveň jednoduchý planétový mechanizmus vám teda umožňuje pripojiť tri motory v ľubovoľnej kombinácii potrebnej na plnú prevádzku Toyoty Prius.