Toyota Prius come funziona il motore. Come funziona un ibrido Toyota. Le parti principali dell'ingranaggio planetario

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In base al Protocollo di Kyoto, firmato nel 1997, molti paesi si sono assunti la responsabilità di ridurre le emissioni nocive nell'atmosfera.

Dato che il Giappone è stato uno degli iniziatori di questo protocollo, molti grandi aziende giapponesi ha lanciato una serie di progetti per ridurre le emissioni. Toyota Motor è stata una delle aziende - qui nel 1992 hanno presentato la Carta della Terra, successivamente integrata dal Piano d'azione ambientale.

Questi due documenti hanno identificato una delle aree più prioritarie dell'attività dell'azienda oggi: lo sviluppo di nuove tecnologie rispettose dell'ambiente. Nell'ambito di questo programma, sono state sviluppate diverse varianti di centrali elettriche, tra cui una centrale ibrida, che è apparsa nel 1997 sulle auto Toyota Prius Hybrid.

Lo sviluppo di un'auto con una centrale elettrica ibrida iniziò nel 1994. Il compito principale degli ingegneri era creare un motore elettrico e alimentatori che potessero, se non sostituire, almeno integrare efficacemente il motore principale. combustione interna.

Gli ingegneri Toyota, per loro stessa ammissione, hanno testato oltre un centinaio di varianti di vari schemi e layout, che hanno permesso loro di creare uno schema veramente efficace chiamato Toyota Hybrid System. Di conseguenza, dopo aver portato il sistema a un modello completamente funzionante, è stato installato sull'auto Toyota Prius Hybrid (modello NHW10), il primo veicolo ibrido dell'azienda.

Il sistema THS è una centrale elettrica combinata composta da un motore a combustione interna, due motori elettrici e una trasmissione HSD a variazione continua. Il motore a benzina 1NZ-FXE con un volume di 1500 cm3 è in grado di sviluppare una potenza di 58 CV e la potenza totale dei motori elettrici è di 30 kW. I motori elettrici utilizzano l'energia immagazzinata nelle batterie ad alto voltaggio con una riserva di 1,73 kWh.

Caratteristica principale centrale elettrica era che i motori elettrici potevano anche funzionare come un generatore: quando si guidava con un motore a benzina, così come durante la frenata rigenerativa, caricavano la batteria e consentivano di riutilizzarla dopo un po'. Il motore stesso funzionava secondo il principio Atkinson, grazie al quale il consumo medio di carburante in condizioni urbane variava da 5,1 a 5,5 l / 100 km.

Il motore elettrico potrebbe funzionare sia separatamente dal motore principale, sia in modalità sinergica, consentendo accelerazioni più rapide a una trasmissione più economica. Tutto ciò ha permesso di ridurre la quantità di emissioni nocive nell'atmosfera a circa 120 g / km - per fare un confronto, l'hypercar ibrida Ferrari LaFerrari emette 330 g / km nell'atmosfera.

Nonostante i suoi vantaggi e la sua economia, la Toyota Prius Hybrid è stata accolta piuttosto freddamente: l'insolita centrale elettrica, non abbastanza potente nemmeno per una guida tranquilla di un'auto di peso superiore a 1200 kg, ne è stata colpita.

Pertanto, nel 2000, la centrale è stata modificata nella versione NHW11 - la potenza del motore a benzina è stata aumentata da 58 a 72 CV e la potenza del motore elettrico - da 30 a 33 kW. Inoltre, grazie a piccoli cambiamenti nel sistema di accumulo di energia, la capacità del VVB è aumentata a 1,79 kWh.

NHW20 di seconda generazione (2003-2009)

Il modello ibrido di Toyota Prius, apparso nel 2003, era significativamente diverso dal suo predecessore. Prima di tutto, l'ibrido ha ricevuto una carrozzeria hatchback a cinque porte: questa carrozzeria era più popolare tra il 72% dei potenziali acquirenti di auto rispetto a una berlina.

Il secondo cambiamento significativo è stato il propulsore THS II modificato. Tutti uguali un litro e mezzo motore a gasolio L'1NZ-FXE è stato potenziato a 76 CV, mentre la potenza del motore elettrico è stata aumentata a 50 kW. Ciò ha permesso non solo di aumentare la velocità massima dell'ibrido da 160 a 180 km / h su un motore a benzina e da 40 a 60 km / h su un motore elettrico, ma anche di ridurre il tempo di accelerazione a 100 km / h di quasi una volta e mezza.

L'uso di un inverter di un design fondamentalmente nuovo ha permesso di ridurre la massa delle batterie da 57 a 45 kg e ridurre il numero di celle. Lo stock di energia accumulata è diminuito da 1,31 kWh, ma poiché l'inverter del nuovo modello ha permesso di convertire in modo più efficiente l'energia recuperativa, la riserva di carica sulle batterie ricaricabili è aumentata rispetto alla Prius di prima generazione e la velocità di ricarica delle batterie è aumentato del 14%. Siamo anche riusciti a ridurre il consumo di carburante a 4,3 l/100 km., e il livello di emissioni di monossido di carbonio è fino a 104 g / km.

ZVW30 di terza generazione (2009-2016)

Nonostante il chiaro successo commerciale, gli ingegneri Toyota hanno continuato a perfezionare il modello per migliorare l'autonomia con fonti di energia pulita e ridurre ulteriormente le emissioni. Sulla base del sistema THS, è stata sviluppata una trasmissione ibrida in serie-parallelo fondamentalmente nuova, Hybrid Synergy Drive, che funziona secondo lo stesso principio, ma con una serie di innovazioni significative.

Innanzitutto, invece dell'aumento delle risorse esaurite nella potenza del motore 1NZ-FXE, è stato installato un motore 2ZR-FXE con un volume di 1800 cm3, sviluppando una potenza di 99 CV. La potenza del motore elettrico è stata aumentata a 60 kW e le sue dimensioni sono state ridotte grazie all'utilizzo di un riduttore epicicloidale. Il sistema rigenerativo è stato riprogettato per migliorare l'efficienza e velocizzare i tempi di ricarica. Nonostante il peso a vuoto aumentato a quasi 1.500 kg, le prestazioni dinamiche sono migliorate solo grazie a un motore più potente.

L'utilizzo della nuova trazione ibrida ha consentito non solo di migliorare le caratteristiche dinamiche della vettura, ma anche di renderla più economica. Secondo gli ingegneri Toyota, il consumo in modalità mista è di 3,6 l / 100 km: questi sono i dati del passaporto.

Naturalmente, in condizioni reali questa cifra è più alta, ma secondo le recensioni dei proprietari, in media non supera i 4,2-4,5 l/100 km, contro i quasi 5,5 l/100 della Prius di seconda generazione.

Un'altra innovazione è un pannello solare da 130 W montato sul tetto utilizzato per azionare il sistema di climatizzazione.

Nel 2012, il modello ha subito un ammodernamento, durante il quale l'autonomia dell'ibrido elettrico è stata notevolmente aumentata. Sono state installate nuove batterie di accumulo e la loro capacità è aumentata di quasi 3 volte: 21,5 A * h contro 6,5 e l'energia immagazzinata è 4,4 kW * h contro 1,31. Tale carica consente all'ibrido di guidare un motore elettrico per 1,5 km a una velocità massima di 100 km/h o 20 km a una velocità di 40 km/h. In questo caso, l'espulsione sostanze nocive nell'atmosfera è di soli 49 g/km.

Quarta generazione (2016)

Nell'autunno del 2015, Toyota ha presentato un nuovo generazione Prius Ibrido. L'auto si basa su una piattaforma completamente nuova ed è radicalmente diversa con il suo design aggressivo e interessante, che suggerisce un carattere più sportivo.

È davvero così: secondo l'ingegnere capo del progetto Prius, Kouzdi Toyesima, il design dell'ibrido ha ricevuto caratteristiche sportive, poiché è diventato molto più veloce e dinamico rispetto ai suoi predecessori.

La centrale dell'Hybrid Synergy Drive è rimasta praticamente invariata. Ma grazie all'utilizzo di materiali più avanzati, un aumento della coppia del motore elettrico e un nuovo variatore elettromeccanico, è stato possibile aumentare la velocità massima della vettura. Sempre a metà 2016, apparirà la prima versione a trazione integrale dell'ibrido, con un motore elettrico aggiuntivo da 7,3 kW installato nell'asse posteriore.

Con le batterie ad alta tensione di nuova concezione, l'ibrido percorre più di 50 km con la trazione elettrica e il sistema di ricarica avanzato riduce il tempo di ricarica completa a 90 minuti e consente di raggiungere il 60% della carica in soli 15 minuti.

Ad oggi, Toyota ha venduto oltre 3,5 milioni dei suoi veicoli Prius. Questo modello è giustamente considerato l'ibrido più popolare al mondo e dimostra con sicurezza che il futuro appartiene ai veicoli con propulsione ibrida ed elettrica, che riducono l'impatto dannoso sull'ambiente.

video

In conclusione, una video recensione dell'ultima versione.

Toyota Priusè di gran lunga il veicolo ibrido più venduto al mondo. Dal 1997 sono stati venduti più di 2 milioni di ibridi. Per i primi tre anni, l'auto è stata venduta esclusivamente in Giappone. Oggi la Toyota Prius può essere acquistata in Russia. L'ibrido di massa è sopravvissuto a tre generazioni. Nel 2014 ha avuto luogo il successivo restyling del modello.

Il principio di funzionamento della centrale ibrida della Toyota Prius è il seguente. Il motore a benzina da 1,8 litri con appena 99 cavalli trasmette la coppia al generatore, che a sua volta carica la batteria ad alto voltaggio all'idruro di nichel-metallo. La batteria Prius alimenta i motori elettrici che alimentano il veicolo. La cosa più interessante è che ultima generazione l'ibrido può anche essere ricaricato da una normale presa domestica, il che rende l'auto ancora più economica. Inoltre, in frenata, l'energia cinetica, attraverso il sistema di recupero, ricarica un po' la batteria. Cioè, la Prius ha due sistemi di frenatura, uno rigenerativo e uno convenzionale ad attrito, che inizia a funzionare con una frenata brusca.

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

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

Esterno Toyota Priusè determinato dal desiderio di risparmiare carburante, quindi una silhouette così aerodinamica del corpo vettura non è casuale. Il coefficiente di resistenza è 0,25, un indicatore importante quando si supera la resistenza dell'aria. Questo definisce l'intera forma del corpo. L'ultimo restyling ha portato il frontale della vettura in linea con il comune denominatore dell'attuale corporate identity. Pertanto, la parte anteriore è molto simile all'esterno della Corolla. Noi guardiamo foto della versione europea della Prius.

Foto Toyota Prius

Interni Toyota Prius per i passeggeri non è molto diverso da un'auto normale. Tuttavia, l'autista vive in una realtà diversa. Quadro strumenti, console centrale, leva del cambio, o meglio selettore di modalità. A prima vista, tutto questo è molto insolito. I monitor e i display visualizzano costantemente informazioni sulla modalità di funzionamento del motore elettrico, centrale elettrica ibrida. Secondo le assicurazioni del produttore, anche i materiali di rivestimento degli interni sono molto rispettosi dell'ambiente. Salone fotografico Prius Ulteriore.

Salone fotografico Toyota Prius

Baule Toyota Prius altrettanto poco diverso da compartimento bagagli una berlina convenzionale e la possibilità di piegare la fila di sedili posteriori rende l'auto molto pratica nella vita di tutti i giorni. Il volume del bagagliaio è di 445 litri, il che è un buon indicatore, dato che sotto il pianale del bagagliaio è presente una batteria ad alto voltaggio. Foto del tronco della Prius vedi sotto.

Foto bagagliaio Toyota Prius

Specifiche Toyota Prius

Specifiche Toyota Prius molto interessante. L'ibrido è lungo meno di 4,5 metri, mentre passoè di 2,7 metri, il che rende l'interno dell'auto molto spazioso. Il veicolo pesa quasi 1,5 tonnellate. Altezza da terra Prius non è grande, solo 140 mm. Anche se perché? elevata altezza da terra un'auto che nasce esclusivamente come city car, sotto le cui ruote dovrebbe esserci sempre un asfalto liscio.

Motore a benzina 4 cilindri Prius, 16 valvole DOHC con fasatura variabile VVT-i, una cilindrata di 1,8 litri. Con una potenza di 99 CV la coppia è di 142 Nm. A questo aggiungiamo un motore elettrico da 60 CV. a 207 Nm di coppia e otteniamo un'auto piuttosto dinamica.

Cambio Toyota Prius ha esclusivamente trazione anteriore... Oltre all'unità a benzina e al motore elettrico, c'è anche una trasmissione ibrida a variazione continua sotto il cofano dell'auto. Pertanto, in vano motore, come dice il proverbio, "la mela non ha dove cadere". Ulteriori dettagli dimensioni Prius.

Peso, volume, spazio, dimensioni Toyota Prius

  • Lunghezza - 4480 mm
  • Larghezza - 1745 mm
  • Altezza - 1490 mm
  • Interasse - 2700 mm
  • Carreggiata anteriore e posteriore - 1525/1520 mm
  • Sbalzo anteriore/posteriore - 925/855 mm
  • Lunghezza cabina - 1905 mm
  • Larghezza interna - 1470 mm
  • Altezza interna - 1225 mm
  • Volume del bagagliaio Toyota Prius - 445 litri
  • Volume serbatoio di carburante- 45 litri
  • Dimensione pneumatici - 195/65 R15
  • Altezza da terra o spazio libero della Toyota Prius - 140 mm

Configurazione e prezzo della Toyota Prius

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

  • Cerchi in lega da 15 pollici
  • pieghevole specchietti laterali vista posteriore con azionamento elettrico, riscaldamento e ripetitori di turno
  • Luci diurne a LED
  • Fendinebbia
  • Telecamera posteriore
  • Display LCD a colori da 6,1 pollici sulla console centrale
  • Controllo climatico
  • Inclinazione e portata del piantone dello sterzo
  • Sistema di controllo touch Computer di bordo al volante (Touch Tracer)
  • Airbag frontali
  • Copertura vano bagagli
  • Sistema di accesso intelligente per auto Smart Entry (per la portiera del conducente)
  • Volante multifunzione in poliuretano
  • Avviamento motore "Push Start"
  • Display di guida ecologica Monitor di supporto per guida ecologica
  • Display a testa alta
  • Sistema audio con supporto CD/MP3/WMA 6 altoparlanti
  • Airbag laterali
  • Tende di sicurezza per tutte le file di sedili
  • Airbag per le ginocchia del conducente
  • Assistenza alla frenata (BAS)
  • Sistema di frenata antibloccaggio (ABS) con ripartizione elettronica della forza frenante (EBD)
  • Luci posteriori a diodi emettitori di luce (LED)
  • Controllo della trazione (TRC)

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

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

Il prezzo di una Toyota Prius ibrida è, ovviamente, superiore a quello di un'auto convenzionale. Tuttavia, secondo il produttore, per diversi anni di funzionamento attivo, sarà possibile risparmiare molti soldi sul carburante. Ciò è particolarmente vero nei paesi in cui la benzina è piuttosto costosa.

Video Toyota Prius

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

Le prospettive di mercato per le vendite di veicoli ibridi nel nostro Paese non sono rosee come in Giappone, Europa o Stati Uniti. Ma la tecnologia ibrida non si ferma e continua ad evolversi. Ricordiamo che un tempo i cellulari erano inaccessibili al grande pubblico, poiché costavano un sacco di soldi, ma la situazione è rapidamente migliorata. Crediamoci e auto ibride diventerà più conveniente altrettanto rapidamente.

Può un'autovettura a cinque posti con una lunghezza di 4,45 metri (questo è più di quello di una berlina VAZ-2110) avere un consumo di benzina in città (nemmeno gasolio) di 2,82 litri per 100 chilometri senza alcun danno a caratteristiche dinamiche? Sì, se è una Toyota Prius II.

Prima di tutto, devi fare un emendamento - il consumo menzionato è stato ottenuto nel test secondo il ciclo giapponese 10-15, che per sua natura è l'essenza del ciclo urbano di movimento - come sai, il più problematico per auto in termini di efficienza. Come si dice, ispira.

Abbiamo già riferito che abbastanza di recente, quando è entrata nel mercato delle auto ibride, Ford ha deciso di acquistare la tecnologia corrispondente da Toyota.

È chiaro perché. La prima generazione di autovetture Toyota Prius, prodotta dal 1997 al 2003, ha trovato molti acquirenti in tutto il mondo.

La nuova Prius di seconda generazione, non appena è apparsa, ha vinto contemporaneamente quattro prestigiosi premi negli Stati Uniti, tra cui la macchina migliore 2004 in Nord America.

Le sue straordinarie prestazioni sono fornite dal "hybrid-joint drive" (Hybrid synergy drive) - un sistema che potrebbe essere definito un ibrido al quadrato. Vediamo perché.

Toyota non è l'unico produttore che produce in serie auto ibride (ad esempio, Honda ha un ibrido) e quasi tutte le principali aziende automobilistiche hanno lavori sperimentali.

Esistono due tipi principali di unità ibride: seriale e parallela.

Nel primo caso, il motore a combustione interna non è collegato in alcun modo alle ruote: funziona per un generatore che carica le batterie. I motori elettrici di trazione, a seconda della modalità di guida, ricevono corrente dalle batterie o direttamente da un generatore, più batterie come additivo.

Nella seconda versione, il motore a combustione interna è collegato alle ruote tramite un cambio convenzionale. E alle ruote (non importa le stesse o un asse diverso) è collegato un motore elettrico, che è alimentato da batterie.

Il display centrale mostra chiaramente il vortice dei flussi di potenza nell'ampio sistema di azionamento della Prius II (foto da toyota.com).

In entrambi i casi, i motori elettrici di trazione, in frenata, possono funzionare come generatori, fornendo un ritorno di energia, che dà un guadagno in economia.

Tuttavia, la Prius utilizza una combinazione di entrambi. Quindi si scopre che abbiamo davanti a noi: un ibrido di un ibrido. Come dicono i giapponesi, in questo caso, è possibile ottenere un'efficienza molto elevata in combinazione con la stessa elevata dinamica di accelerazione dell'auto.

Esaminiamo i principali nodi dell'unità sinergica ibrida.

In primo luogo, è il motore a combustione interna. Cilindrata 1,5 litri, 4 cilindri, 4 valvole per cilindro con fasatura variabile, rapporto di compressione 13:1, potenza 76 cavalli.

La potenza, notiamo, non è la più record per un tale volume, ma con un tale rapporto di compressione.

Ma questo motore è molto economico di per sé (senza tener conto dell'aiuto di un motore elettrico).

Inoltre, soddisfa i più severi standard americani, non ancora introdotti, sulle emissioni Super Ultra Low Emission Vehicle e Advanced Technology Partial Zero Emission Vehicles, ovvero livelli di emissioni "ultra super low" e il cosiddetto standard "parzialmente zero".


Riempimento di un'auto ibrida Toyota (illustrazione da toyota.co.jp).

C'è anche un generatore separato, oltre a batterie - nichel-idruro metallico.

Tra le loro caratteristiche, si richiama l'attenzione sull'elevata potenza di picco in uscita di 28 cavalli (citiamo appositamente i parametri elettrici non in kilowatt, in modo che sia più conveniente confrontare con il motore a combustione interna).

Nota che le batterie classiche delle auto ordinarie con un'enorme corrente di picco stanno "sforzando" con tutte le loro forze per accendere un motorino di avviamento con una potenza di uno o due "cavalli".

Naturalmente c'è sistema elettronico ridistribuzione del carico tra tutti questi elementi in tutti i modi di movimento.

È possibile navigare con un solo motore a combustione interna, un motore elettrico o il loro uso congiunto.

Allo stesso tempo, anche in caso di movimento uniforme, parte della potenza dell'ICE va al generatore, al sistema di controllo, e quindi al motore elettrico di trazione.

Sembrerebbe che queste siano perdite inutili sulla conversione, ma è così che gli ingegneri ottengono la modalità ottimale Funzionamento GHIACCIO(giri/carico), che influisce sul consumo specifico di carburante.


Lo schema delle connessioni nel sistema "ibrido-ibrido" (illustrazione dal sito toyota.co.jp).

E ancora: la grande coppia del motore elettrico, che è pronto a sprigionare a qualsiasi velocità, è garanzia di un controllo comodo e flessibile della colossale trazione sulle ruote motrici.

Le batterie vengono caricate da entrambi i lati contemporaneamente: dal motore a combustione interna e dalle ruote (in frenata).

Qui è necessario menzionare la tensione massima in questa rete elettrica di trazione "intelligente" - fino a 500 volt.

Presuppone correnti relativamente basse per tali potenze, il che significa minori perdite per il riscaldamento ohmico dei fili rispetto ai sistemi utilizzati in precedenza (diciamo, la prima Prius aveva "solo" 274 Volt).

Il punto forte della macchina è il divisore di potenza. Si tratta di una trasmissione planetaria, la cui ruota centrale (solare) è collegata al generatore, la planetaria (portante) al motore a combustione interna e l'anello più esterno al motore elettrico e alle ruote della macchina.

Questo sistema ridistribuisce uniformemente i flussi di energia tra i nodi in varie direzioni.

In particolare è possibile avviare la macchina con un motore elettrico seguito da avviamento del motore a combustione interna in movimento.

Il risultato di un sistema così complesso parla da sé.


Azionamenti ibridi sequenziali e paralleli (illustrazioni da toyota.co.jp).

L'efficienza complessiva della Prius II (per così dire, calcolata dal percorso completo dell'energia dal serbatoio alle ruote) è del 37%, contro il 16% della controparte a benzina (quando si opera nel ciclo urbano standard "giapponese").

È difficile trovare un'altra auto a benzina così economica per queste dimensioni e anche con una riserva di potenza di picco di 104 potenza(ICE più batterie).

Descrizione

La Prius ha un motore a benzina e due generatori di motori elettrici e una batteria a bassa capacità da 6,5 ​​Ah (spesso indicata come batteria ad alta tensione, HVB). Il motore elettrico può funzionare anche come generatore, convertendo l'energia cinetica in energia elettrica e ricaricando la batteria. In questo caso, l'elettricità può essere generata sia dal funzionamento di un motore a benzina che dalla frenata di un'auto (sistema di frenata rigenerativa). I motori possono funzionare sia separatamente che insieme. Il motore a benzina è un motore Atkinson, tali motori sono economici ma hanno una potenza relativamente bassa. Il funzionamento di tutti i motori è controllato da computer di bordo.

La Prius è facilmente riconoscibile per la sua forma aerodinamica. Il coefficiente di resistenza è solo 0,26. Il condizionatore funziona direttamente a batteria, indipendentemente dai motori.

La cabina è dotata di un display touchscreen che mostra il funzionamento del motore, la carica della batteria e altri parametri. Il display ti consente di controllare il tuo sistema audio e aria condizionata, ma non la tua auto. Marce (avanti, folle, posteriori, treno di potenza) vengono comandati non dal cambio, ma dal joystick posto vicino al volante e dal pulsante accanto ad esso (per il parcheggio). " freno a mano»Realizzato sotto forma di pedale sotto il piede sinistro del conducente. La velocità è indicata da un indicatore digitale verde. L'auto si apre con una chiave di accensione elettronica; in caso di malfunzionamento è possibile entrare nell'abitacolo (ma non guidare) utilizzando una chiave meccanica. Il veicolo si accende premendo il pulsante Power mentre il freno è azionato.

La Prius è altamente economica per diversi motivi:

L'efficienza di qualsiasi motore a benzina non è costante, ma dipende dalla potenza. Grazie alla possibilità sia di aggiungere potenza grazie al motore elettrico e di spendere parte della potenza per caricare la batteria, sia (a basse velocità) spegnere del tutto il motore a benzina e guidare solo utilizzando l'elettricità, è possibile ottimizzare il funzionamento del motore.

Durante le soste negli ingorghi, davanti ai semafori, ecc., il motore viene spento. Per altre auto, funziona su al minimo consumare benzina. Nei lunghi ingorghi, il sistema di supporto vitale (fari, computer di bordo, sistema audio, servofreno e servosterzo) "mangia" la carica della batteria e il motore inizia a ricaricare il VVB, ma è comunque molto più economico di " girando” un motore da 2 litri (l'equivalente approssimativo di una centrale elettrica Prius).

Il motore Atkinson è economico da solo. La sua bassa potenza è uno svantaggio sopportabile, poiché la potenza aggiuntiva può essere fornita dal motore elettrico.

In frenata e in frenata (ad esempio, acceso ripida discesa) l'energia viene immagazzinata nella batteria grazie alla frenata rigenerativa.

La bassa resistenza aerodinamica riduce il consumo di carburante, specialmente ad alte velocità o con forti venti contrari.

Alcuni modelli sono dotati di un pulsante EV per attivare la modalità EV. In questa modalità, l'auto può accelerare dolcemente (fino a 57 km / h) e frenare, e su autostrade libere con bassi dislivelli può mostrare un'elevata efficienza. Un ulteriore vantaggio è la possibilità di guidare in un garage scarsamente ventilato e non aver paura dell'avvelenamento gas di scarico... Tuttavia, in questa modalità, nella stagione fredda, le possibilità di riscaldamento dell'abitacolo sono limitate - tutto auto moderne riscaldare l'abitacolo, sottraendo calore all'impianto di raffreddamento, che, quando motore al minimo si raffredda in poche decine di minuti.

[modifica] Vantaggi Alta efficienza, come risultato: risparmio sui costi della benzina e necessità di fare rifornimento meno spesso.

Basso livello di inquinamento atmosferico. Ciò è in parte una conseguenza dell'economia (meno combustibile viene bruciato, meno emissioni nocive) e in parte - l'arresto del motore agli arresti quando i gas particolarmente dannosi per la salute umana entrano nell'atmosfera. Rispetto a un veicolo convenzionale, la Prius emette l'85% in meno di CnHm e NOx incombusti [fonte non specificata 409 giorni].

Basso livello di rumorosità, per diversi motivi:

Il motore si spegne durante le soste

Un motore elettrico più silenzioso funziona in combinazione con, e talvolta invece di, un motore a benzina

Ottima dinamica:

il motore di trazione fornisce sempre la coppia massima

mancanza di un cambio in quanto tale (viene utilizzato un ingranaggio planetario)

Elevato livello di sicurezza per conducente e passeggeri, per diversi motivi:

Due sistemi di frenatura indipendenti: rigenerativo e ad attrito

Macchina pesante (1240 kg)

Punteggi elevati nei crash test per conducente e passeggeri

Chiave di accensione elettronica.

[modifica] Svantaggi Prezzo più alto rispetto ai veicoli convenzionali della stessa classe. In molti paesi, tuttavia, il prezzo elevato è parzialmente compensato da incentivi fiscali. Inoltre, la differenza di prezzo è parzialmente o completamente compensata dal risparmio di benzina.

C'è un'opinione secondo cui la silenziosità dell'auto può essere pericolosa per i pedoni non vedenti o disattenti.

Un piccolo numero di specialisti di riparazione e assistenza auto che riparano veicoli ibridi.

A temperature sotto lo zero, i vantaggi di una trazione ibrida possono andare persi, poiché il motore a combustione funziona quasi sempre, generando energia per riscaldare l'abitacolo se è acceso.

L'elevata dinamica è ottenibile solo a basse velocità, poiché alle alte velocità l'intero carico è sostenuto dal motore a combustione interna a bassa potenza.

[modifica] Critica Alcuni ritengono che in futuro ci sarà un problema di riciclaggio delle batterie usate, poiché esiste già un problema della loro produzione "sporca". Tuttavia, Toyota e Honda si impegnano a riciclare le batterie usate; Inoltre, non solo accettano batterie usate, ma pagano anche $ 200 per ciascuna.

In Top Gear, Jeremy Clarkson ha criticato la Prius per non essere così economica e rispettosa dell'ambiente in quanto la fornitura e il riciclaggio di tutti i componenti del veicolo, in particolare le batterie, lasciano troppa impronta ambientale. In pista, la BMW M3 e la Toyota Prius hanno effettuato 10 giri contemporaneamente ad una velocità di 160 km/h. La BMW M3 ha seguito la Toyota Prius. La BMW era più economica con 19,4 mpg di benzina, mentre la Prius era di 17,2 mpg di benzina.

Quindi, se vuoi un'auto economica, compra una BMW M3? - No... Non cambiare macchina, cambia il tuo stile di guida.

Testo originale (inglese) [mostra]

Se vuoi un'auto economica, - compri una BMW M3? - No... Non cambiare macchina, cambia il tuo stile di guida.

[modifica] Caratteristiche del design Durante la frenata, ricarica automaticamente la batteria (frenata rigenerativa).

Durante l'accelerazione dinamica, entrambi i motori uniscono le forze: Hybrid Synergy Drive.

Il computer di bordo (processore a 32 bit) mantiene la modalità di funzionamento ottimale del motore a benzina (ciclo Atkinson) e il livello di carica ottimale della batteria (Panasonic, NiMH, 8 anni di garanzia).

Lo start-stop del motore a benzina è completamente automatizzato; Pannello(Drive-by-Wire).

Grazie alla loro economia e affidabilità, le auto ibride Toyota sono di grande interesse per il consumatore. La guida fluida e la stabilità su strada, si scopre, non sono tutti i vantaggi di questo macchina giapponese... Eccellente prestazioni di guida le macchine sono sorprendentemente combinate con un consumo di carburante economico. La Toyota Prius ibrida è alimentata da due fonti di alimentazione: motore elettrico e motore a combustione interna(GHIACCIO).

Proviamo a capire come, con un aumento di potenza, un'auto possa consumare benzina a livello di un'utilitaria. Il dispositivo del veicolo ibrido Toyota Prius è composto da:

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

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

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

Uno dei principali vantaggi della Prius è che, a differenza dei veicoli elettrici, la ricarica di un veicolo ibrido non richiede una connessione alla rete. Il processore, che controlla tutte le azioni della macchina, ricarica, se necessario, la batteria del motore a combustione interna.

Come funziona un'auto ibrida

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

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

L'uso combinato di un motore elettrico e di un motore a combustione interna consente di ottenere massima efficienza(efficienza) dell'intero sistema, poiché. Quando viene premuto il freno, il motore a combustione interna viene spento e si verifica la cosiddetta frenata rigenerativa (tutta l'energia proveniente dalla resistenza viene convertita in elettrica), in cui il motore elettrico, operando in modalità generatore, carica la batteria.

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

Toyota è straordinariamente affidabile e flessibile perché il movimento è controllato per la maggior parte via cavo, bypassando l'uso di componenti e assiemi complessi. A proposito, nella Toyota Prius ibrida, il generatore funge da avviamento e aiuta a "far girare" il motore a combustione interna fino ai 1000 giri / min richiesti.

Modalità di funzionamento del motore

  • Cominciare. Muoversi solo con trazione elettrica.
  • Guidare a velocità costante. In questo caso, la coppia viene trasmessa al generatore e alle ruote.
  • Il generatore, se necessario, ricarica la batteria e trasferisce energia al motore elettrico. In questo caso avviene la sommatoria delle coppie di entrambi i trattori.
  • Modalità forzata. Il motore elettrico, ricevendo potenza aggiuntiva dal generatore, aumenta la potenza del motore a benzina.
  • Frenata. L'ibrido frena principalmente con un motore elettrico. Tuttavia, quando il pedale viene premuto a fondo, i componenti idraulici vengono attivati ​​e la frenata avviene nel modo consueto.

Motore (ICE)

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

A metà degli anni '50 del secolo scorso, un ingegnere Ralph Miller suggerito per migliorare l'idea James Atkinson ... L'essenza dell'idea si esprimeva nell'aumento Efficienza ICE accorciando la corsa di compressione. È questo principio, che ora viene spesso chiamato ciclo di Miller/Atkinson, che viene utilizzato in motori ibridi Toyota.

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

Caratteristiche del motore:

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

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

Motore elettrico Toyota

L'azionamento sinergico ibrido è progettato per l'uso motore di trazione. Potenza motore elettrico Toyota Prius - 56 kW, 162 Nm. Questa unità assicura il movimento dell'auto dall'inizio a una velocità costante impostata, si accende quando l'auto va al sorpasso e partecipa alla frenata. L'intero sistema Toyota Prius è pensato nei minimi dettagli. Il veicolo ibrido viene caricato durante la guida, dal motore a combustione interna attraverso il generatore di controllo.

Batteria dell'accumulatore

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

Il consumo e il recupero della batteria sono controllati dal processore di controllo del veicolo. Batteria dell'accumulatore Toyota Prius non richiede la ricarica dalla rete elettrica, questo processo viene eseguito durante la guida e la frenata (per la maggior parte) del veicolo.
Batteria ausiliaria: 12 V (35 A/h, 45 A/h, 51 A/h).

Conclusione

Nonostante abbastanza costo alto Le auto ibride stanno guadagnando sempre più interesse da parte degli acquirenti. Rispetto ad altri veicoli ibridi, la Toyota Prius consuma infatti molto meno carburante e ha una bassa impronta di carbonio.

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