Toyota Prius motorun nasıl çalıştığını. Toyota hibrit nasıl çalışır? Planet dişlinin ana parçaları

ev / Tereyağı

1997 yılında imzalanan Kyoto Protokolü kapsamında birçok ülke atmosfere zararlı emisyonların azaltılması sorumluluğunu üstlenmiştir.

Japonya'nın bu protokolü başlatanlardan biri olduğu gerçeği göz önüne alındığında, birçok büyük Japon şirketleri emisyonları azaltmak için bir dizi proje başlattı. Toyota Motor şirketlerden biriydi - burada, 1992'de, daha sonra Çevresel Eylem Planı ile desteklenen Dünya Şartı'nı sundular.

Bu iki belge, şirketin bugünkü faaliyetinin en öncelikli alanlarından birini belirledi - yeni çevre dostu teknolojilerin geliştirilmesi. Bu program çerçevesinde, 1997'de Toyota Prius Hybrid otomobillerinde ortaya çıkan bir hibrit enerji santrali de dahil olmak üzere çeşitli santral çeşitleri geliştirildi.

Hibrit enerji santraline sahip bir otomobilin geliştirilmesine 1994 yılında başlandı. Mühendislerin ana görevi, değiştirilmese bile en azından ana motoru etkili bir şekilde tamamlayabilecek bir elektrik motoru ve güç kaynakları oluşturmaktı. içten yanma.

Toyota mühendisleri, kendi kabulleriyle, Toyota Hibrit Sistemi adı verilen gerçekten etkili bir şema oluşturmalarına izin veren, çeşitli şema ve düzenlerin yüzün üzerinde varyantını test ettiler. Sonuç olarak sistem tam çalışır bir modele getirildikten sonra araca montajı yapılmıştır. Toyota Prius Hybrid (model NHW10), şirketin ilk hibrit aracı.

THS sistemi, içten yanmalı bir motor, iki elektrik motoru ve sürekli değişken HSD şanzımandan oluşan birleşik bir enerji santralidir. 1500 cm3 hacme sahip 1NZ-FXE benzinli motor, 58 hp güç geliştirme kapasitesine sahip olup, elektrik motorlarının toplam gücü 30 kW'dır. Elektrik motorları, yüksek voltajlı pillerde depolanan enerjiyi 1,73 kWh rezerv ile kullanır.

Ana özellik enerji santrali elektrik motorlarının aynı zamanda bir jeneratör olarak da çalışabilmesiydi - benzinli bir motorda sürerken ve ayrıca rejeneratif frenleme sırasında aküyü şarj ettiler ve bir süre sonra tekrar kullanılmasına izin verdiler. Motorun kendisi Atkinson ilkesine göre çalıştı, bu sayede kentsel koşullarda ortalama yakıt tüketimi 5,1 ila 5,5 l / 100 km arasında değişiyordu.

Elektrik motoru hem ana motordan ayrı olarak hem de sinerjik modda çalışarak daha ekonomik bir şanzımana daha hızlı hızlanmasını sağlıyor. Bütün bunlar, atmosfere zararlı emisyon miktarını yaklaşık 120 g / km'ye düşürmeyi mümkün kıldı - karşılaştırma için, Ferrari LaFerrari hibrit hiper otomobili atmosfere 330 g / km yayar.

Avantajlarına ve ekonomisine rağmen, Toyota Prius Hybrid oldukça soğuk bir şekilde karşılandı - 1200 kg'ın üzerindeki bir arabanın sessiz bir sürüşü için bile yeterince güçlü olmayan olağandışı elektrik santrali etkilendi.

Bu nedenle, 2000 yılında, santral NHW11 versiyonunda değiştirildi - benzinli motorun gücü 58'den 72 hp'ye ve elektrik motorunun gücü - 30'dan 33 kW'a çıkarıldı. Ayrıca enerji depolama sistemindeki küçük değişiklikler sayesinde VVB'nin kapasitesi 1,79 kWh'ye yükseldi.

İkinci nesil NHW20 (2003-2009)

2003 yılında ortaya çıkan Toyota Prius'un hibrit modeli, selefinden önemli ölçüde farklıydı. Her şeyden önce, hibrit beş kapılı bir hatchback gövdesi aldı - bu gövde, potansiyel otomobil alıcılarının% 72'si arasında bir sedandan daha popülerdi.

İkinci önemli değişiklik, modifiye edilmiş THS II santraliydi. Hepsi aynı bir buçuk litre benzinli motor 1NZ-FXE, 76 hp'ye yükseltilirken, elektrik motor gücü 50 kW'a yükseltildi. Bu, yalnızca hibritin maksimum hızını benzinli bir motorda 160'tan 180 km / s'ye ve bir elektrik motorunda 40'tan 60 km / s'ye çıkarmakla kalmadı, aynı zamanda hızlanma süresini neredeyse 100 km / s'ye düşürdü. bir buçuk kez.

Temelde yeni bir tasarıma sahip bir invertörün kullanılması, pil kütlesini 57'den 45 kg'a düşürmeyi ve hücre sayısını azaltmayı mümkün kıldı. Birikmiş enerji stoğu 1,31 kWh'den düştü, ancak yeni tip invertör, geri kazanımlı enerjiyi daha verimli bir şekilde dönüştürmeyi mümkün kıldığı için, şarj edilebilir pillerdeki güç rezervi, ilk nesil Prius'a kıyasla arttı ve pil şarj hızı arttı. %14 arttı. Yakıt tüketimini de 4,3 l/100 km'ye düşürmeyi başardık., ve karbon monoksit emisyonlarının seviyesi - 104 g / km'ye kadar.

Üçüncü nesil ZVW30 (2009-2016)

Açık ticari başarıya rağmen, Toyota mühendisleri, temiz enerji kaynaklarıyla özerkliği geliştirmek ve emisyonları daha da azaltmak için modeli iyileştirmeye devam etti. THS sistemine dayalı olarak, aynı prensipte, ancak bir dizi önemli yenilikle çalışan, temelde yeni bir seri paralel hibrit tahrik Hybrid Synergy Drive geliştirilmiştir.

Öncelikle 1NZ-FXE motor gücündeki tükenen kaynak artışı yerine 1800 cm3 hacimli 2ZR-FXE motor takılarak 99 hp güç geliştirildi. Elektrik motorunun gücü 60 kW'a çıkarıldı ve bir planet dişli kullanılması sayesinde boyutu küçüldü. Rejeneratif sistem, verimliliği artırmak ve şarj sürelerini hızlandırmak için yeniden tasarlandı. Neredeyse 1.500 kg'a yükseltilen boş ağırlığa rağmen, dinamik performans yalnızca daha güçlü bir motor sayesinde arttı.

Yeni hibrit tahrikin kullanılması, yalnızca otomobilin dinamik özelliklerini iyileştirmeyi değil, aynı zamanda daha ekonomik hale getirmeyi de mümkün kıldı. Toyota mühendislerine göre, karma modda tüketim 3,6 l / 100 km'dir - bu pasaport verileridir.

Doğal olarak, gerçek koşullarda bu rakam daha yüksektir, ancak sahiplerin incelemelerine göre, ikinci nesil Prius'ta yaklaşık 5,5 l / 100'e karşı ortalama olarak 4,2-4,5 l / 100 km'yi geçmez.

Diğer bir yenilik, iklim kontrol sistemini çalıştırmak için kullanılan 130 W çatıya monte güneş panelidir.

2012 yılında, model modernizasyona uğradı ve bu sırada elektrikli hibritin özerkliği önemli ölçüde arttı. Yeni akümülatörler takıldı ve kapasiteleri neredeyse 3 kat arttı - 6,5'e karşı 21,5 A * sa ve depolanan enerji 1,31'e karşı 4,4 kW * sa. Böyle bir şarj, hibritin bir elektrik motorunu 100 km / s maksimum hızda 1,5 km veya 40 km / s hızda 20 km sürmesine izin verir. Bu durumda tahliye zararlı maddeler atmosfere sadece 49 g / km'dir.

Dördüncü nesil (2016)

2015 sonbaharında Toyota yeni bir nesil Prius Hibrit. Araba tamamen yeni bir platforma dayanıyor ve agresif ve ilginç tasarımıyla radikal bir şekilde farklı, daha sportif bir karaktere işaret ediyor.

Bu gerçekten de öyle - Prius projesinin baş mühendisi Kouzdi Toyesima'ya göre, tasarımın geliştirilmesi sırasında, hibride öncekilerden çok daha hızlı ve daha dinamik hale geldiği için sportif özellikler verildi.

Hybrid Synergy Drive'ın elektrik santrali neredeyse hiç değişmedi. Ancak daha gelişmiş malzemelerin kullanılması, elektrik motorunun torkunun artması ve yeni bir elektromekanik varyatör sayesinde otomobilin en yüksek hızını artırmak mümkün oldu. Yine 2016'nın ortalarında, hibritin ilk dört tekerlekten çekişli versiyonu, arka aksa takılı ek 7,3 kW elektrik motoruyla ortaya çıkacak.

Yeni tasarlanan yüksek voltajlı akülerle elektrikli çekişte 50 km'den fazla yol kat eden hibrit, gelişmiş şarj sistemi tam şarj süresini 90 dakikaya indirerek sadece 15 dakikada şarjın %60'ına ulaşmayı mümkün kılıyor.

Toyota bugüne kadar 3,5 milyondan fazla Prius aracı sattı. Bu model, dünyanın en popüler hibrit modeli olmayı hak ediyor ve geleceğin, çevreye zararlı etkileri azaltan hibrit ve elektrikli güç aktarma organlarına sahip araçlara ait olduğunu güvenle gösteriyor.

Video

Sonuç olarak, en son sürümün bir video incelemesi.

Toyota Prius gezegendeki açık ara en çok satan hibrit araç. 1997'den beri 2 milyondan fazla hibrit satıldı. İlk üç yıl boyunca, araba yalnızca Japonya'da satıldı. Bugün Toyota Prius Rusya'da da satın alınabilir. Kitlesel melez, üç kuşaktan sağ çıktı. 2014 yılında, modelin bir sonraki yeniden düzenlenmesi gerçekleşti.

Toyota Prius'un hibrit santralinin çalışma prensibi aşağıdaki gibidir. Sadece 99 beygir gücüne sahip 1.8 litrelik benzinli motor, torku jeneratöre iletir ve bu da nikel-metal hidrit yüksek voltajlı pili şarj eder. Prius pili, araca güç sağlayan elektrik motorlarına güç sağlar. İşin en ilginç yanı Son nesil Hibrit, normal bir ev prizinden de şarj edilebilir, bu da otomobili daha da ekonomik hale getirir. Ayrıca, fren yaparken, geri kazanım sistemi aracılığıyla kinetik enerji aküyü biraz şarj eder. Yani, Prius'un biri rejeneratif diğeri ise ani frenleme ile çalışmaya başlayan geleneksel sürtünmeli olmak üzere iki fren sistemi vardır.

Birçoğu öncelikle Toyota Prius'un dinamik performansı ve yakıt tüketimi ile ilgileniyor. Bir sır değil, Prius'un yüze hızlanması 10 saniyeden biraz fazla sürüyor ve şehirdeki yakıt tüketimi 3,9 litre, otoyolda bu rakam biraz daha az ve 3,7 litre. Yakıt olarak AI-95 benzin kullanılmaktadır. Azami hız hibrit araba bugün 180 km/s

Toyota Prius benzinli motorözerk olarak çalışır, yani ne zaman başlatılacağına ve ne zaman kapatılacağına bilgisayar sisteminin kendisi karar verir. Şehir içi trafik sıkışıklığında araba genellikle elektrikli çekişle hareket eder. Bu nedenle, arabanın bir şanzımanı yoktur. Elektrik motoru herhangi bir hızı oldukça hızlı bir şekilde alır. Elektrik motorunun gücü 60 hp, artı 99'dan geliyor benzin ünitesi.

Toyota Prius'un dış tasarımı yakıt tasarrufu arzusu tarafından belirlenir, bu nedenle araba gövdesinin bu kadar akıcı bir silueti sıradan değildir. Sürtünme katsayısı 0.25'tir ve hava direncinin üstesinden gelinirken önemli bir göstergedir. Bu, tüm vücut şeklini tanımlar. En son yeniden şekillendirme, otomobilin ön ucunu mevcut kurumsal kimliğin ortak paydasıyla uyumlu hale getirdi. Bu nedenle, ön uç Corolla'nın dışına çok benzer. bakıyoruz Prius'un Avrupa versiyonunun fotoğrafları.

Fotoğraf Toyota Prius

Toyota Prius'un iç mekanı yolcular için normal bir arabadan çok farklı değil. Ancak, sürücü farklı bir gerçeklikte yaşıyor. Gösterge paneli, orta konsol, vites kolu veya daha doğrusu mod seçici. İlk bakışta, tüm bunlar çok sıra dışı. Monitörler ve ekranlar, elektrik motorunun, hibrit güç santralinin çalışma modu hakkında sürekli bilgi görüntüler. Üreticinin güvencelerine göre, iç döşeme malzemeleri de oldukça çevre dostudur. Prius salonunun fotoğrafı Daha öte.

Fotoğraf salonu Toyota Prius

Toyota Prius bagaj sadece biraz farklı bagaj bölmesi geleneksel bir hatchback ve arka koltuk sırasını katlayabilme özelliği, otomobili günlük yaşamda çok pratik hale getiriyor. Bagaj bölmesinin hacmi 445 litredir ve bu, bagaj tabanının altında yüksek voltajlı bir pil olduğu göz önüne alındığında iyi bir göstergedir. Prius bagaj fotoğrafı aşağıya bakınız.

Fotoğraf bagajı Toyota Prius

Teknik Özellikler Toyota Prius

Toyota Prius'un teknik özellikleriçok ilginç. Hibrit 4,5 metreden daha kısa, dingil açıklığı 2,7 metredir, bu da otomobilin içini çok geniş kılıyor. Araç neredeyse 1,5 ton ağırlığında. Yerden yükseklik Prius büyük değil, sadece 140 mm. rağmen neden yüksek yerden yükseklik tekerleklerinin altında her zaman pürüzsüz asfalt olması gereken, yalnızca bir şehir arabası olarak yaratılmış bir araba.

Prius 4 silindirli benzinli motor, 1.8 litre hacimli değişken valf zamanlaması VVT-i'ye sahip 16 valfli bir DOHC'dir. 99 beygir gücü ile tork 142 Nm'dir. Buna 60 beygirlik bir elektrik motorunu da ekliyoruz. 207 Nm torkta ve oldukça dinamik bir araba elde ediyoruz.

Toyota Prius şanzıman münhasıran vardır önden çekişli... Benzin ünitesi ve elektrik motorunun yanı sıra otomobilin kaputunun altında hibrit sürekli değişken şanzıman da bulunuyor. Bu nedenle, Makine bölümü, dedikleri gibi, "elmanın düşecek yeri yok." Daha detaylı boyutlar Prius.

Ağırlık, hacim, boşluk, boyutlar Toyota Prius

  • Uzunluk - 4480 mm
  • Genişlik - 1745 mm
  • Yükseklik - 1490 mm
  • Dingil mesafesi - 2700 mm
  • Ön ve arka tekerlek izi - 1525/1520 mm
  • Ön / arka çıkıntı - 925/855 mm
  • Kabin uzunluğu - 1905 mm
  • İç genişlik - 1470 mm
  • İç yükseklik - 1225 mm
  • Bagaj hacmi Toyota Prius - 445 litre
  • Ses yakıt tankı- 45 litre
  • Lastik ebadı - 195/65 R15
  • Toyota Prius'un yerden yüksekliği veya yüksekliği - 140 mm

Toyota Prius'un konfigürasyonu ve fiyatı

Toyota Prius'un fiyatı temel sürümde bugün 1.245.000 ruble... Para için, iyi paketlenmiş 5 kapılı bir hatchback alırsınız. İlk yapılandırma "Elegance", oldukça geniş bir seçenek kümesi içerir, bunlar arasında -

  • 15 inç alaşım jantlar
  • katlanabilir yan aynalar elektrikli tahrikli, ısıtmalı ve dönüş tekrarlayıcılı arka görüş
  • LED gündüz sürüş farları
  • Sis farları
  • Arka Görüş Kamerası
  • Orta konsolda 6.1 inç renkli LCD ekran
  • İklim kontrolü
  • Direksiyon kolonu eğimi ve erişimi
  • Direksiyon simidindeki dokunmatik kontrol sistemi araç bilgisayarı (Touch Tracer)
  • Ön hava yastıkları
  • Bagaj bölmesi kapağı
  • Akıllı araç erişim sistemi Akıllı Giriş (sürücü kapısı için)
  • Poliüretan çok fonksiyonlu direksiyon
  • Motor çalıştırma "Push Start"
  • Eco sürücü ekranı Eco sürücü desteği monitörü
  • Baş Üstü Ekran
  • CD / MP3 / WMA destekli ses sistemi 6 hoparlör
  • yan hava yastıkları
  • Tüm koltuk sıraları için güvenlik perdeleri
  • Sürücü diz hava yastığı
  • Fren Yardımı (BAS)
  • Elektronik fren gücü dağıtımlı (EBD) kilitlenme önleyici fren sistemi (ABS)
  • Arka ışık yayan diyot (LED) lambaları
  • Çekiş Kontrolü (TRC)

Ancak bu sınır değil, iki konfigürasyon daha var, bu 1.451.000 ruble için "Prestij" ve 1.595.000 ruble için "Lux". "Prestij" paketinin özel bir özelliği, led farlar, yağmur ve ışık sensörleri, hız sabitleyici, gelişmiş bir ses sistemi ve deri iç mekan.

"Lux" versiyonu, aynı çatıda bir sunroof ve bir güneş panelinin varlığından memnun olacaktır. Bu konfigürasyonda güneş pilinin enerjisi işe gider otomatik sistem kabinde klima. Yani, arabayı sıcak güneşin altında park yerinde bırakabilirsiniz ve sistemin kendisi içini soğutur.

Fiyat hibrit toyota Prius kesinlikle geleneksel bir arabadan daha yüksektir. Bununla birlikte, üreticiye göre, birkaç yıllık aktif çalışma için yakıttan çok para tasarrufu yapmak mümkün olacak. Bu, özellikle benzinin oldukça pahalı olduğu ülkelerde geçerlidir.

Video Toyota Prius

Prius'un video incelemesi ve test sürüşü, oldukça ilginç bir video izleyin.

Ülkemizde hibrit araç satışına yönelik pazar beklentileri Japonya, Avrupa veya Amerika Birleşik Devletleri'ndeki kadar parlak değil. Ancak hibrit teknolojisi durmuyor ve gelişmeye devam ediyor. Bir zamanlar cep telefonlarının çok paraya mal oldukları için genel halk tarafından erişilemediğini, ancak durumun hızla düzeldiğini hatırlayalım. Buna inanalım ve hibrit arabalar aynı hızla daha uygun fiyatlı hale gelecektir.

4,45 metre uzunluğundaki beş kişilik bir binek otomobil (bu, bir VAZ-2110 sedandan daha fazla), şehirde herhangi bir hasar olmadan 100 kilometrede 2,82 litre gaz tüketimine (dizel yakıt bile değil) sahip olabilir mi? dinamik özellikler? Evet, eğer bir Toyota Prius II ise.

Her şeyden önce, bir değişiklik yapmanız gerekiyor - söz konusu tüketim, doğası gereği kentsel hareket döngüsünün özü olan Japon döngüsü 10-15'e göre testte elde edildi - bildiğiniz gibi, en sorunlu verimlilik açısından arabalar. Dedikleri gibi, ilham veriyor.

Oldukça yakın zamanda, hibrit otomobil pazarına girerken Ford'un ilgili teknolojiyi Toyota'dan satın almaya karar verdiğini zaten bildirmiştik.

Neden olduğu açık. 1997'den 2003'e kadar üretilen ilk nesil Toyota Prius binek otomobili, dünya çapında birçok alıcı buldu.

İkinci neslin en yeni Prius'u, ortaya çıkar çıkmaz, Amerika Birleşik Devletleri'nde aynı anda dört prestijli ödül kazandı. en iyi araba Kuzey Amerika'da 2004.

Çarpıcı performans, "hibrit mafsallı tahrik" (Hibrit sinerji tahriki) tarafından sağlanır - hibrit kare olarak adlandırılabilecek bir sistem. Neden görelim.

Toyota, hibrit otomobilleri seri olarak üreten tek üretici değildir (örneğin, Honda'nın bir hibriti vardır) ve neredeyse tüm büyük otomobil şirketlerinin deneysel çalışmaları vardır.

İki ana hibrit sürücü türü vardır - seri ve paralel.

İlk durumda, içten yanmalı motor hiçbir şekilde tekerleklere bağlı değildir - pilleri şarj eden bir jeneratör için çalışır. Çekişli elektrik motorları, sürüş moduna bağlı olarak, ya akülerden ya da doğrudan bir jeneratörden akım alır, ayrıca katkı maddesi olarak piller.

İkinci versiyonda, içten yanmalı motor, geleneksel bir dişli kutusu aracılığıyla tekerleklere bağlanmıştır. Ve tekerleklere (aynı ya da farklı dingil fark etmez) akülerle çalışan bir elektrik motoru bağlanmıştır.

Merkezi ekran, Prius II'nin kapsamlı tahrik sistemindeki güç akışının kasırgasını açıkça gösteriyor (fotoğraf toyota.com'dan).

Her iki durumda da, cer elektrik motorları, fren yaparken jeneratör olarak çalışabilir ve enerji geri dönüşü sağlayarak ekonomide kazanç sağlar.

Ancak, Prius her ikisinin bir kombinasyonunu kullanır. Böylece önümüzde olduğu ortaya çıktı - bir melezin melezi. Japonların dediği gibi, bu durumda otomobilin yüksek hızlanma dinamikleri ile birlikte çok yüksek verim elde etmek mümkün.

Hybrid sinerji sürücüsünün ana düğümlerini inceleyelim.

İlk olarak, içten yanmalı motordur. Deplasman 1.5 litre, 4 silindir, değişken valf zamanlaması ile silindir başına 4 valf, sıkıştırma oranı 13: 1, güç 76 beygir gücü.

Güç, böyle bir hacim için en fazla kayıt değil, böyle bir sıkıştırma oranıyla.

Ancak bu motor kendi başına çok ekonomiktir (bir elektrik motorunun yardımı hariç).

Ayrıca, Amerika'nın henüz tanıtılmamış en katı emisyon standartlarını karşılar, Süper Ultra Düşük Emisyonlu Araç ve İleri Teknoloji Kısmi Sıfır Emisyonlu Araçlar, yani "ultra süper düşük" emisyon seviyeleri ve sözde "kısmen sıfır" standardı.


Toyota'dan bir hibrit otomobilin doldurulması (toyota.co.jp'den çizim).

Ayrıca ayrı bir jeneratör ve piller var - nikel-metal hidrit.

Özelliklerinden, 28 beygir gücündeki yüksek çıkış tepe gücüne dikkat çekilir (içten yanmalı motorla karşılaştırmanın daha uygun olması için elektrik parametrelerini kilovat cinsinden değil özel olarak veriyoruz).

Sıradan otomobillerdeki klasik pillerin, bir veya iki "at" gücünde bir marş motorunu döndürmek için tüm güçleriyle büyük bir tepe akımı "gerilme"sine sahip olduğuna dikkat edin.

doğal olarak var elektronik sistem tüm hareket modlarında yükün tüm bu elemanlar arasında yeniden dağıtılması.

Sadece bir içten yanmalı motor, bir elektrik motoru veya bunların ortak kullanımı ile seyir yapmak mümkündür.

Aynı zamanda, düzgün hareket durumunda bile, ICE gücünün bir kısmı jeneratöre, kontrol sistemine ve ardından cer elektrik motoruna gider.

Bunlar dönüşümde gereksiz kayıplar gibi görünüyor, ancak mühendisler en uygun modu bu şekilde elde ediyor. ICE operasyonu(devir / yük), özgül yakıt tüketimini etkiler.


"Hibrit-hibrit" sistemdeki bağlantıların şeması (toyota.co.jp sitesinden çizim).

Ve ayrıca: her hızda vermeye hazır olan elektrik motorunun büyük torku, sürüş tekerlekleri üzerindeki devasa çekişin rahat ve esnek kontrolünün garantisidir.

Aküler aynı anda her iki taraftan da şarj edilir - içten yanmalı motordan ve tekerleklerden (fren yaparken).

Burada, bu "akıllı" çekiş gücü şebekesindeki maksimum voltajdan - 500 volt kadar - bahsetmek gerekiyor.

Bu tür güçler için nispeten düşük akımlar olduğunu varsayar; bu, daha önce kullanılan sistemlere kıyasla tellerin omik ısınması için daha düşük kayıplar anlamına gelir (örneğin, ilk Prius'ta "sadece" 274 Volt vardı).

Makinenin öne çıkan özelliği güç bölücüdür. Bu, merkezi (güneş) çarkı jeneratöre, planet (taşıyıcı) içten yanmalı motora ve en dış halkası elektrik motoruna ve makinenin tekerleklerine bağlı olan bir planet şanzımandır.

Bu sistem, düğümler arasındaki güç akışlarını çeşitli yönlerde sorunsuz bir şekilde yeniden dağıtır.

Özellikle, makineyi bir elektrik motorunda çalıştırmak ve ardından bunu takip etmek mümkündür. içten yanmalı motorun çalıştırılması hareket halinde.

Böyle karmaşık bir sistemin sonucu kendisi için konuşur.


Sıralı ve paralel hibrit tahrikler (toyota.co.jp'den çizimler).

Prius II'nin genel verimliliği (tabii ki, depodan tekerleklere giden tam enerji yolu ile hesaplanmıştır) %37'dir, bu oran benzinli muadili için %16'dır ("Japon" standart kentsel döngüsünde çalışırken).

başka birini bulmak zor benzinli araba bu boyutlarıyla çok ekonomik ve hatta 104'lük bir tepe güç rezervi ile beygir gücü(ICE artı piller).

Açıklama

Prius, bir benzinli motora ve iki elektrikli motor jeneratörüne ve ayrıca düşük kapasiteli 6,5 Ah aküye (genellikle yüksek voltajlı akü, HVB olarak anılır) sahiptir. Elektrik motoru aynı zamanda bir jeneratör görevi görerek kinetik enerjiyi elektriğe dönüştürerek pili yeniden şarj edebilir. Bu durumda, hem benzinli bir motorun çalıştırılmasıyla hem de bir arabanın frenlenmesiyle (rejeneratif fren sistemi) elektrik üretilebilir. Motorlar ayrı ayrı veya birlikte çalışabilir. Benzinli motor bir Atkinson motorudur, bu tür motorlar ekonomiktir, ancak nispeten düşük güce sahiptir. Tüm motorların çalışması aşağıdakiler tarafından kontrol edilir: yerleşik bilgisayar.

Prius, aerodinamik şekliyle kolayca tanınır. Sürtünme katsayısı sadece 0.26'dır. Klima, motorlardan bağımsız olarak doğrudan akü üzerinde çalışır.

Kabin, motorun çalışmasını, akü doluluğunu ve diğer parametreleri gösteren bir dokunmatik ekranla donatılmıştır. Ekran, ses sisteminizi ve klimanızı kontrol etmenize izin verir, ancak arabanızı kontrol etmez. Dişliler (ileri, boş, arka, güç treni) vites kutusu tarafından değil, direksiyon simidinin yanında bulunan joystick ve yanındaki düğme (park için) ile değiştirilir. " El freni»Sürücünün sol ayağının altında pedal şeklinde yapılmıştır. Hız, yeşil bir dijital gösterge ile gösterilir. Araba elektronik bir kontak anahtarı ile açılır; bir arıza durumunda, mekanik bir anahtar kullanarak yolcu bölmesine girmek (fakat sürmemek) mümkündür. Fren uygulanırken Güç düğmesine basılarak araç çalıştırılır.

Prius birkaç nedenden dolayı oldukça ekonomiktir:

Herhangi bir benzinli motorun verimliliği sabit değildir, ancak güce bağlıdır. Hem elektrik motoru sayesinde güç ekleme hem de gücün bir kısmını aküyü şarj etmek için harcama ve ayrıca (düşük hızlarda) benzinli motoru tamamen kapatma ve sadece elektrikle sürüş yapma yeteneği sayesinde, optimize etmek mümkündür. motorun çalışması.

Trafik sıkışıklığında, trafik ışıklarının önünde vb. durumlarda motor durdurulur. Diğer arabalar için çalışır rölanti benzin tüketiyor. Uzun trafik sıkışıklıklarında, yaşam destek sistemi (farlar, araç bilgisayarı, ses sistemi, fren ve direksiyon güçlendiriciler) akü şarjını “yiyip bitirir” ve motor VVB'yi yeniden şarj etmeye başlar, ancak yine de “'den çok daha ekonomiktir. 2 litrelik bir motoru döndürmek” (bir elektrik santrali Prius'un yaklaşık eşdeğeri).

Atkinson motoru tek başına ekonomiktir. Düşük gücü, ekstra güç elektrik motoru tarafından sağlanabileceğinden katlanılabilir bir dezavantajdır.

Fren yaparken ve fren yaparken (örneğin, Dik iniş) Rejeneratif frenleme sayesinde aküde enerji depolanır.

Düşük aerodinamik sürtünme, özellikle yüksek hızlarda veya kuvvetli rüzgarlarda yakıt tüketimini azaltır.

Bazı modellerde EV modunu etkinleştirmek için bir EV düğmesi bulunur. Bu modda araç sorunsuz bir şekilde hızlanıp (57 km/saate kadar) fren yapabiliyor ve düşük kot farkları olan serbest otoyollarda yüksek verim gösterebiliyor. Ek bir artı, kötü havalandırılmış bir garaja girme ve zehirlenmekten korkmama yeteneğidir. egzoz gazları... Ancak, bu modda, soğuk mevsimde yolcu kabinini ısıtma olanakları sınırlıdır - hepsi modern arabalar soğutma sisteminden ısı alarak yolcu kabinini ısıtın; boşta motor birkaç on dakika içinde soğur.

[değiştir] Faydalar Sonuç olarak yüksek verimlilik - benzin maliyetlerinde tasarruf ve daha az yakıt ikmali yapma ihtiyacı.

Düşük hava kirliliği seviyesi. Bu kısmen ekonominin bir sonucudur (daha az yakıt yakılır, daha az zararlı emisyonlar) ve kısmen - insan sağlığına özellikle zararlı gazlar atmosfere girdiğinde motorun durma anında kapanması. Geleneksel bir araçla karşılaştırıldığında, Prius %85 daha az yanmamış CnHm ve NOx [kaynak belirtilmemiş 409 gün] yayar.

Birkaç nedenden dolayı düşük gürültü seviyesi:

Durma sırasında motor kapatılır.

Daha sessiz bir elektrik motoru, benzinli motorla birlikte ve bazen onun yerine çalışır.

Mükemmel dinamikler:

çekiş motoru her zaman maksimum tork sağlar

böyle bir dişli kutusunun olmaması (planet dişli kullanılır)

Çeşitli nedenlerle sürücü ve yolcular için yüksek düzeyde güvenlik:

İki bağımsız fren sistemi - rejeneratif ve sürtünme

Ağır makine (1240 kg)

Sürücü ve yolcular için yüksek çarpışma testi puanları

Elektronik ateşleme anahtarı.

[değiştir] Dezavantajlar Aynı sınıftaki geleneksel araçlardan daha yüksek fiyat. Ancak birçok ülkede, yüksek fiyat kısmen vergi teşvikleriyle dengeleniyor. Ayrıca, fiyatlardaki fark kısmen veya tamamen benzindeki tasarruflarla dengelenmektedir.

Arabanın sessizliğinin kör veya dikkatsiz yayalar için tehlikeli olabileceğine dair bir görüş var.

Hibrit araçları onaran az sayıda onarım uzmanı ve araba servisi.

Donma sıcaklıklarında, yanmalı motor neredeyse her zaman çalıştığı ve açıksa yolcu kabinini ısıtmak için enerji ürettiği için hibrit bir tahrikin faydaları kaybolabilir.

Yüksek dinamikler yalnızca düşük hızlarda elde edilebilir, çünkü yüksek hızlarda tüm yük düşük güçlü içten yanmalı motor tarafından karşılanır.

[değiştir] Eleştiri Bazıları, gelecekte "kirli" üretim sorunu olduğu için kullanılmış pillerin geri dönüştürülmesi sorunu olacağına inanıyor. Ancak Toyota ve Honda, kullanılmış pilleri geri dönüştürme konusunda kararlıdır; Üstelik sadece kullanılmış pilleri kabul etmekle kalmıyor, her biri için 200 dolar ödüyorlar.

Top Gear'da Jeremy Clarkson, Prius'u tüm araç bileşenlerinin, özellikle pillerin tedariki ve geri dönüştürülmesinin çok fazla çevresel ayak izi bırakması kadar ekonomik ve çevre dostu olmadığı için eleştirdi. Pistte BMW M3 ve Toyota Prius 160 km/s hızla aynı anda 10 tur attı. BMW M3, Toyota Prius'u takip etti. BMW 19,4 mpg benzinle daha ekonomikken, Prius 17.2 mpg benzindi.

Peki ekonomik bir araba istiyorsanız, BMW M3 alın? - Hayır ... Arabayı değiştirmeyin, sürüş tarzınızı değiştirin.

Orijinal metin (İngilizce) [göster]

Ekonomik bir araba istiyorsanız, - BMW M3 satın alıyor musunuz? - Hayır... Arabayı değiştirme, sürüş tarzını değiştir.

[değiştir] Tasarım özellikleri Fren yaparken pili otomatik olarak şarj eder (rejeneratif frenleme).

Dinamik hızlanma sırasında her iki motor da güçlerini birleştirir - Hybrid Synergy Drive.

Yerleşik bilgisayar (32 bit işlemci), benzinli motorun optimum çalışma modunu (Atkinson Cycle) ve optimum pil şarj seviyesini (Panasonic, NiMH, 8 yıl garanti) korur.

Benzinli motorun start-stop'u tam otomatiktir; Gösterge Paneli(Wire-by-Wire).

Toyota hibrit araçlar, ekonomileri ve güvenilirlikleri sayesinde tüketiciler tarafından büyük ilgi görmektedir. Pürüzsüz sürüş ve yolda stabilite, bunun tüm avantajları olmadığı ortaya çıkıyor. japon arabası... Harika sürüş performansı makineler şaşırtıcı bir şekilde ekonomik yakıt tüketimi ile birleştirilmiştir. Toyota Prius hibrit, iki güç kaynağından güç alır: elektrik motoru ve İçten yanmalı motor(BUZ).

Güç artışıyla bir arabanın nasıl küçük bir araba seviyesinde benzin tüketebileceğini anlamaya çalışalım. Toyota Prius hibrit araç cihazı şunlardan oluşur:

  • içten yanmalı motor (ICE);
  • elektrik motoru;
  • planet dişli kutusu (güç bölücü);
  • jeneratör;
  • çevirici;
  • pil.

İçten yanmalı motor ve elektrik motoru aynı anda, dönüşümlü olarak çalışabilir ve gerektiğinde birbirini tamamlayabilir. Bir hibrit cihazda, tekerleklere giden tahrik torku, doğrudan elektrik motorundan ve içten yanmalı motordan değişen oranlarda iletilebilir.

Bu, bir dizi dişliden oluşan bir planet dişli kutusu (güç bölücü) kullanılarak yapılır. Bunlardan dördü bağlı benzinli motor, ve dış olanı - elektrik motoruna. Başka bir uydu, gerekirse bir elektrik motoruna enerji gönderen veya bir pili şarj eden bir jeneratöre bağlıdır.

Prius'un ana avantajlarından biri, elektrikli araçlardan farklı olarak hibrit bir aracı şarj etmenin şebeke bağlantısı gerektirmemesidir. Makinenin tüm hareketlerini kontrol eden işlemci, gerekirse içten yanmalı motordan gelen pili şarj eder.

Hibrit bir araba nasıl çalışır?

Toyota mühendislerinin asıl görevi, otoyolda güçlü "demir atlara" yol açmayacak, aynı zamanda düşük motor tüketimine sahip olacak ekonomik bir araba yaratmaktı. Bunun için içten yanmalı motor ve elektrik motorunun bir kombinasyonu kullanıldı. Toyota Prius'ta maksimum verim elde etmek için her iki güç kaynağı ayrı ayrı, birlikte ve paralel olarak çalıştırılabilir.

Yani, hibrit Toyota Prius'un çalışma prensibi. Motor çalıştırılır ve araç bir çekiş elektrik motoru kullanılarak hızlandırılır. Planet dişli kutusunun dış uydusunu döndürür ve böylece torku tekerleklere aktarır. Ancak bir pille çok uzağa gidemezsiniz. Bu nedenle araç hızlanır yükselmez içten yanmalı motor devreye girer.

Bir elektrik motorunun ve bir içten yanmalı motorun birlikte kullanılması, maksimum verimlilik(katsayı faydalı eylem) beri tüm sistemin. Frene basıldığında, içten yanmalı motor kapatılır ve jeneratör modunda çalışan elektrik motorunun aküyü şarj ettiği rejeneratif frenleme meydana gelir (dirençten gelen tüm enerji elektriğe dönüştürülür).

Araba tekrar daha fazla güce ihtiyaç duyarsa, örneğin sollama için, enerjisi keskin bir hızlanma için oldukça yeterli olan elektrik motoru tekrar açılır. Hibrit otomobil işletim planları, otomobilin ekonomisini artırmak ve atmosfere karbondioksit emisyonlarını azaltmak için tasarlanmıştır. Yakıt tüketimindeki artışla (gaz pedalına basarak), kontrol bilgisayarı güç bölücüye bir sinyal gönderir ve elektrik kaynağını açar, bu da içten yanmalı motorun yüksüz modda çalışmasına izin verir.

Toyota benzersiz bir şekilde güvenilir ve esnektir çünkü hareket kontrol edilir çoğu kısım için karmaşık bileşenlerin ve düzeneklerin kullanımını atlayarak kablo ile. Bu arada, Toyota Prius hibritinde, jeneratör bir marş motoru görevi görür ve içten yanmalı motoru gerekli 1000 rpm'ye kadar "döndürmeye" yardımcı olur.

Motor çalışma modu

  • Başlangıç. Sadece elektrikli çekiş ile hareket.
  • Sabit hızda sürüş. Bu durumda tork jeneratöre ve tekerleklere iletilir.
  • Jeneratör gerekirse aküyü şarj eder ve enerjiyi elektrik motoruna aktarır. Bu durumda, her iki cer ünitesinin torkları toplanır.
  • Zorunlu mod. Jeneratörden ek güç alan elektrik motoru, benzinli motorun gücünü artırıyor.
  • Frenleme. Hibrit, çoğunlukla bir elektrik motoruyla fren yapar. Bununla birlikte, güçlü basınç pedalda, hidrolik bileşenler etkinleştirilir ve frenleme olağan şekilde gerçekleşir.

Motor (ICE)

Toyota hibrit motor tipi - İki güç kaynağını birleştirmenize izin veren Hybrid Synergy Drive (hibrit sinerjik tahrik): bir içten yanmalı motor ve bir elektrik motoru. Bakalım hangisi yakıt motorları Prius'ta yüklü.

Geçen yüzyılın 50'li yıllarının ortalarında, bir mühendis Ralph Miller fikri geliştirmek için önerilen James Atkinson ... Fikrin özü artışta ifade edildi ICE verimliliği sıkıştırma strokunu kısaltarak. Günümüzde sıklıkla Miller/Atkinson döngüsü olarak adlandırılan bu ilke, hibrit motorlar Toyota şirketi.

Peki, Toyota Prius hibrit, bu arabanın motoru nasıl çalışıyor. Diğer ICE modellerinden farklı olarak, silindirdeki sıkıştırma işlemi, piston yukarı doğru hareket etmeye başladığı anda değil, biraz daha sonra başlar. Bu nedenle, emme valflerini kapatmadan önce, yakıt ve hava karışımının bir kısmı emme manifolduna geri akar, bu da genleşme gazı basınç enerjisinin kullanıldığı süreyi arttırmayı mümkün kılar. Bütün bunlar önemli bir artışa yol açar. motor verimliliği, ünitenin veriminde bir artış ve ayrıca torku da arttırır.

Motor özellikleri:

  • Hacim - 1794 cc
  • Güç (hp / kW / rpm) - 97/73/5200.
  • Tork (Nm / rpm) - 142/4000.
  • Yakıt beslemesi - enjektör.
  • Yakıt - benzin AI 95, AI - 92.

Şehir döngüsünde 100 km'de Toyota Prius hibrit tüketimi, karayolu üzerinde 3,9 litre - 3,7 litre.

toyota elektrik motoru

Hybrid Synergic Drive, aşağıdakileri kullanmak üzere tasarlanmıştır: çekiş motoru. Güç elektrik motoru Toyota Prius - 56 kW, 162 Nm. Bu ünite, aracın başlangıçtan sabit bir hıza kadar hareket etmesini sağlar, araç sollamaya gittiğinde yanar ve frenlemeye katılır. Toyota Prius'un tüm sistemi en küçük ayrıntısına kadar düşünülmüştür. Hibrit araç, sürüş sırasında içten yanmalı motordan kontrol jeneratörü aracılığıyla şarj edilir.

akümülatör pili

Hibrit, her ikisi de arabanın bagajında ​​bulunan iki akü (ana yüksek voltaj ve yardımcı) ile donatılmıştır. Araba aküsünün ana cihazı bir nikel-metal-hidrit alaşımından yapılmıştır ve 6,5 A / s kapasiteye, 201,6 V voltaja sahiptir. Bu ünitenin kendi soğutma sistemi vardır. Yüksek voltajlı pilin içinde toplam 168 hücreden oluşan her hücre (blok) için şarj işlemini kontrol eden bir kontrolör bulunmaktadır.

Pil enerjisinin tüketimi ve geri kazanımı, aracın kontrol işlemcisi tarafından kontrol edilir. akümülatör pili Toyota Prius, elektrik şebekesinden şarj edilmesini gerektirmez, bu işlem aracı sürerken ve (çoğunlukla) fren yaparken gerçekleştirilir.
Yardımcı pil: 12 V (35 A/h, 45 A/h, 51 A/h).

Çözüm

yeterince rağmen yüksek fiyat Hibrit araçlar, alıcılardan giderek daha fazla ilgi görüyor. Diğer hibrit araçlarla karşılaştırıldığında, Toyota Prius gerçekten de önemli ölçüde daha az yakıt tüketiyor ve düşük karbon ayak izine sahip.

© 2022 bugulma-lada.ru - Araç sahipleri için portal