Тойота Пріус як працює двигун. Як працює гібрид Toyota. Основні частини планетарного механізму

Головна / Олія

В рамках Кіотського протоколу, підписаного в 1997 році, багато країн взяли на себе відповідальність скоротити шкідливі викиди в атмосферу.

З огляду на той факт, що одним з ініціаторів цього протоколу була саме Японія, багато великих японські компаніїзапустили ряд проектів, покликаних знизити кількість викидів. Однією з компаній була і Toyota Motor - тут ще в 1992 році представили «Хартію Землі», доповнену згодом «Екологічним планом дій».

Ці два документи визначили одне з найбільш пріоритетних на сьогоднішній день напрямків діяльності компанії - розробку нових екологічно чистих технологій. В рамках цієї програми розроблялися кілька варіантів силових установок, серед яких і гібридна силова установка, що з'явилася в 1997 році на автомобілях Тойота Пріус Гібрид.

Розробка автомобіля з гібридною силовою установкою почалася ще в 1994 році. Головним завданням для інженерів було створення електродвигуна і джерел живлення, здатних якщо не замінити, то хоча б ефективно доповнити основний двигун внутрішнього згоряння.

Інженери Toyota, за їх визнанням, протестували понад ста варіантів різних схем і компоновок, що дозволило створити дійсно ефективну схему під назвою Toyota Hybrid System. У підсумку, після доведення системи до повністю робочої моделі, вона була встановлена ​​на автомобіль Toyota Prius Hybrid (модель NHW10), що став першим гібридним автомобілем компанії.

Система THS є комбіновану силову установку, що складається з двигуна внутрішнього згоряння, двох електромоторів і безступінчатим трансмісії HSD. Бензиновий мотор 1NZ-FXE об'ємом 1500 см3 здатний розвивати потужність 58 к.с., а сумарна потужність електромоторів складає 30 кВт. Електромотори використовують енергію, накопичену в високовольтних батареях з запасом 1.73 кВт * год.

головною особливістю силової установкибуло те, що електромотори могли також працювати, як генератор - при русі на бензиновому двигуні, а також при рекуперативному гальмуванні, вони заряджали батарею і дозволяли через час знову її використовувати. Сам мотор працював за принципом Аткінсона, завдяки чому середня витрата палива в умовах міста становив від 5.1 до 5.5 л / 100 км.

Електромотор міг працювати як окремо від основного двигуна, так і в синергетичному режимі, дозволяючи швидше розганятися до більш економічною передачі. Все це дозволило знизити кількість шкідливих викидів в атмосферу приблизно до 120 г / км - для порівняння, гібридний гіперкар Ferrari LaFerrari викидає в атмосферу 330 г / км.

Незважаючи на свої переваги і економічність, Тойота Пріус Гібрид був зустрінутий досить прохолодно - позначалася незвичайна силова установка, недостатньо потужна навіть для спокійної їзди автомобіля масою понад 1200 кг.

Тому 2000 року силова установка була доопрацьована в версії NHW11 - потужність бензинового двигуна збільшена з 58 до 72 к.с., а потужність електромотора - з 30 до 33 кВт. Також завдяки невеликим змінам в системі накопичення енергії, ємність ВВБ зросла до 1.79 кВт * год.

Друге покоління NHW20 (2003-2009 рр.)

Розгромна замовна стаття в 2003 році гібридна модель Тойоти Пріус істотно відрізнялася від свого попередника. Перш за все, гібрид отримав кузов п'ятидверний хетчбек - цей кузов був більш популярний серед 72% потенційних покупців автомобіля, ніж седан.

Другим значним зміною була модифікована силова установка THS II. Все той же полуторалітровий бензиновий мотор 1NZ-FXE був форсований до 76 л.с., а ось потужність електромотора збільшена до 50 кВт. Це дозволило не тільки збільшити максимальну швидкість гібрида з 160 до 180 км / год на бензиновому моторі і з 40 до 60 км / год на електродвигуні, але також скоротити час розгону до 100 км / год майже в півтора рази.

Використання інвертора принципово нової конструкції дало можливість знизити масу батарей з 57 до 45 кг і скоротити кількість елементів. Запас накопиченої енергії знизився з до 1.31 кВт * год, але так як інвертор нового зразка дозволяв більш ефективно перетворювати рекуперативну енергію, то запас ходу на акумуляторних батареях в порівнянні з Пріус першого покоління збільшився, а швидкість зарядки батарей зросла на 14%. Також вдалося знизити витрату палива до 4.3 л / 100 км, А рівень викидів чадного газу - до 104 г / км.

Третє покоління ZVW30 (2009-2016 рр.)

Незважаючи на явний комерційний успіх, інженери Toyota продовжили вдосконалювати модель з метою підвищення його автономності при використанні екологічно чистих джерел енергії та подальшого зниження викидів. На базі системи THS була розроблений принципово новий послідовно-паралельний гібридний привід Hybrid Synergy Drive, що працює за тим же принципом, але з низкою серйозних нововведень.

Перш за все, замість вичерпало ресурс збільшення потужності двигуна 1NZ-FXE став встановлюватися двигун 2ZR-FXE об'ємом 1800 см3, що розвиває потужність в 99 л.с. Потужність електромотора підвищили до 60 кВт, а його розміри зменшилися завдяки застосуванню планетарної передачі. Рекуперативна система доопрацьована з метою підвищення ККД і прискорення часу зарядки. Незважаючи на зрослу майже до 1500 кг споряджену масу, динамічні характеристики тільки покращилися завдяки більш потужному мотору.

Застосування нового гібридного приводу дозволило не тільки підвищити динамічні характеристики автомобіля, але і зробити його більш економічним. За заявою інженерів Toyota, витрата в змішаному режимі складає 3.6 л / 100 км - це паспортні дані.

Природно, що в реальних умовах цей показник вище, але за відгуками власників, в середньому він не перевищує 4.2-4.5 л / 100 км, проти майже 5.5 л / 100 у другого покоління Prius.

Ще одне нововведення - встановлена ​​в даху сонячна панель потужністю 130 Вт, що використовується для роботи системи клімат-контролю.

У 2012 році модель пройшла модернізацію, в ході якої була істотно підвищена автономність гібрида на електричній тязі. Встановлено нові акумуляторні батареї, а їх ємність збільшена майже в 3 рази - 21.5 А * год проти 6.5 і запасені енергія в 4.4 кВт * год проти 1.31. Такий заряд дозволяє гібриду проїхати на електромоторі 1.5 км при максимальній швидкості в 100 км / ч або 20 км при швидкості в 40 км / ч. При цьому викид шкідливих речовинв атмосферу складає всього 49 г / км.

Четверте покоління (2016 г.)

Восени 2015 року компанія Toyota на автосалоні в Лас-Вегасі презентувала нове покоління Prius Hybrid. Автомобіль заснований на абсолютно новій платформі і радикально відрізняється своєю агресивною і цікавим дизайном, які натякають на більш спортивних характер.

Це дійсно так - за словами головного інженера проекту Prius Коузді Тоесіма, при розробці дизайну гібриду надали спортивні риси, так як він став набагато швидше і динамічніше своїх попередників.

Силова установка Hybrid Synergy Drive залишилася практично без змін. Але завдяки використанню більш досконалих матеріалів, підвищення крутного моменту електромотора і новому електромеханічному варіатору вдалося підвищити максимальну швидкість автомобіля. Також в середині 2016 року з'явиться перша повнопривідна версія гібрида, з встановленим в задньому мосту додатковим електромотором потужністю 7.3 кВт.

З високовольтними батареями нової конструкції гібрид проїжджає понад 50 км на електричній тязі, а вдосконалена зарядна система скорочує час повної зарядки до 90 хв і дає можливість набрати 60% заряду всього за 15 хвилин.

На сьогоднішній день компанія Toyota продала вже понад 3.5 млн. Своїх автомобілів сімейства Prius. Ця модель заслуженою вважається найпопулярнішим гібридом в світі і з упевненістю демонструє, що майбутнє за автомобілями з гібридною і електричною силовою установкою, що знижують шкідливий вплив на навколишнє середовище.

Відео

На закінчення відео-огляд останньої версії.

Тойота Пріусна сьогоднішній момент є найбільш продаваним гібридним автомобілем на планеті. З 1997 року було продано понад 2 мільйони гібридів. Перші три роки автомобіль продавався виключно в Японії. Сьогодні Toyota Prius можна купити і в Росії. Масовий гібрид пережив три покоління. У 2014 році відбувся черговий рестайлінг моделі.

Принцип роботи гібридної силової установки Тойоти Пріус наступний. Бензиновий двигун робочим об'ємом 1,8 літра потужністю всього 99 кінських сил передає крутний момент на генератор, який в свою чергу заряджає нікель-металгідридних високовольтну батарею. Батарея Prius живить електрикою електромотори, які надають руху автомобіль. Найцікавіше, що останнє поколіннягібрида може заряджатися так само від звичайної побутової розетки, що робить автомобіль ще економічніше. Так само, при гальмуванні кінетична енергія, через систему рекуперації трохи заряджає батарею. Тобто у Пріуса дві системи гальмування, рекуперативна і звичайна фрикційна, яка починає працювати при різкому гальмуванні.

Багато в першу чергу цікавляться динамічними показниками і витратою палива Toyota Prius. Це не секрет, розгін Приуса до сотні займає трохи більше 10 секунд, а витрата палива в місті становить 3,9 літра, по трасі цей показник трохи менше і становить 3,7 літра. В якості палива використовується бензин марки АІ-95. максимальна швидкістьгібридного автомобіля сьогодні становить 180 км / ч

Бензиновий двигун Тойоти Пріуспрацює автономно, тобто комп'ютерна система сама вирішує коли його завести, а коли заглушити. У міських пробках автомобіль зазвичай переміщається на електротязі. Як такої коробки передач у автомобіля немає. Електромотор досить швидко набирає будь-які обороти. Потужність електродвигуна становить 60 к.с., плюс 99 дістається від бензинового агрегату.

Зовнішність Toyota Priusвизначається бажанням заощадити паливо, тому такий обтічний силует кузова у автомобіля не спроста. Коефіцієнт аеродинамічного опору становить 0.25, важливий показник при подолання опору повітря. Це і визначає всю форму кузова. Останній рестайлінг привів передню частину машини під спільний знаменник поточного корпоративного стилю. Тому передок дуже схожий з екстер'єром Королли. дивимося фотографії європейської версії Пріус.

Фото Тойота Пріус

Салон Toyota Priusдля пасажирів мало чим відрізняється від звичайного автомобіля. Однак водій живе в іншій реальності. Панель приладів, центральна консоль, важіль коробки передач, точніше селектор режимів руху. Все це на перший погляд дуже незвично. На моніторах і табло постійно виводиться інформація про режим роботи електромотора, гібридної силової установки. Матеріали обробки салону по завіреннях виробника так само вельми екологічні. Фото салону Priusдалі.

Фото салону Тойота Пріус

Багажник Toyota Priusтак само мало відрізняється від багажного відділеннязвичайного хетчбека, а можливість скласти задній ряд сидінь робить автомобіль дуже практичним в побуті. Об'єм багажного відділення складає 445 літрів, погодьтеся хороший показник, якщо врахувати що під підлогою багажника знаходиться високовольтна батарея. Фото багажника Priusдивимося нижче.

Фото багажника Тойота Пріус

Технічні характеристики Тойота Пріус

Характеристики Toyota Priusвельми цікаві. Гібрид в довжину менше 4,5 метрів, при цьому колісна базастановить 2,7 метра, що робимо салон автомобіля дуже просторим. Маса машини складає майже 1,5 тонни. Дорожній просвітПриуса не великий, всього 140 мм. хоча навіщо великий кліренсавтомобілю який створювався як виключно міський автомобіль, під колесами якого завжди повинен бути рівний асфальт.

4-циліндровий бензиновий двигун Prius, це 16 клапанний DOHC з системою зміни фаз газорозподілу VVT-i, робочим об'ємом 1,8 літра. При потужності в 99 л.с. крутний момент становить 142 Нм. Додаємо до цього електромотор видає 60 к.с. при 207 Нм крутного моменту і отримуємо досить динамічний автомобіль.

Трансмісія Тойота Пріусмає виключно передній привід. Крім бензинового агрегату і електромотора, під капотом автомобіля знаходиться ще і гібридна безступінчата коробка передач. Тому в моторному відсіку, Як то кажуть "яблуку нікуди впасти". далі докладні габаритні розміриПриуса.

Маса, об'єм, кліренс, розміри Тойота Пріус

  • Довжина - 4480 мм
  • Ширина - 1745 мм
  • Висота - 1490 мм
  • Колісна база - 2700 мм
  • Колія передніх і задніх коліс - 1525/1520 мм
  • Звис передній / задній - 925/855 мм
  • Довжина салону - 1905 мм
  • Ширина салону - 1470 мм
  • Висота салону - 1225 мм
  • Обсяг багажника Тойота Пріус - 445 літри
  • обсяг паливного бака- 45 літрів
  • Розмір шин - 195/65 R15
  • Дорожній просвіт або кліренс Toyota Prius - 140 мм

Комплектації і ціна Тойота Пріус

Ціна Toyota Priusв базовій версії сьогодні становить 1 245 000 рублей. За ці гроші ви отримуєте добре упакований 5-дверний хетчбек. Початкова комплектація "Елеганс" включає в себе досить великий набір опцій, серед яких -

  • 15-дюймові литі диски
  • Складні бокові дзеркалазаднього виду з електроприводом, підігрівом і повторювачами повороту
  • Світлодіодні денні ходові вогні
  • Протитуманні фари
  • Камера заднього виду
  • 6.1 дюймовий кольоровий LCD дисплей на центральній консолі
  • Клімат контроль
  • Регулювання рульової колонки по нахилу і вильоту
  • Сенсорна система управління бортовим комп'ютером на кермі (Touch Tracer)
  • Фронтальні подушки безпеки
  • Шторка в багажному відділенні
  • Інтелектуальна система доступу в автомобіль Smart Entry (для дверей водія)
  • Поліуретанові мультифункціональний рульове коліс
  • Запуск двигуна «Push Start» (запуск з кнопки)
  • Дисплей еко-водіння Eco drive support monitor
  • Проекційний дисплей (Head Up Display)
  • Аудіосистема з підтримкою CD / MP3 / WMA 6 динаміків
  • Бічні подушки безпеки
  • Шторки безпеки для всіх рядів сидінь
  • Колінна подушка безпеки водія
  • Підсилювач екстреного гальмування (BAS)
  • Антиблокувальна система гальм (ABS) з електронною системою розподілу гальмівних зусиль (EBD)
  • Задні світлодіодні (LED) ліхтарі
  • Противобуксовочная система (TRC)

Але це не межа є ще дві комплектації, це "Престиж" за 1 451 000 рублів і "Люкс" за 1 595 000 рублей. Особливістю комплектації "Престиж" є наявність світлодіодних фар, Датчиків дощу і світла, круїз-контролю, просунутої аудіосистеми і шкіряного салону.

Версія "Люкс" порадує наявністю люка в даху і сонячною батареєю на тій же даху. Енергія сонячної батареї в цій комплектації йде на роботу автоматичної системикондиціонування повітря в салоні. Тобто ви можете залишити автомобіль на стоянці під жарким сонцем, а система сама буде охолоджувати салон.

Ціна гібридного Тойота Пріус, звичайно вище ніж у звичайного автомобіля. Однак, як стверджує виробник, за кілька років активної експлуатації вдасться заощадити досить багато грошей на паливі. Особливо це важливо у країнах, де бензин досить дороге задоволення.

Відео Тойота Пріус

Відео огляд і тест-драйв Prius, дивимося досить цікаве відео.

Ринкові перспективи продажів гібридних автомобілів в нашій країні не так райдужні, як в Японії, Європі або США. Але гібридна технологія не стоїть на місці і продовжує розвиватися. Згадаймо, що коли то і мобільні телефони були недоступні широкому загалу, оскільки коштували величезних грошей, але ситуація швидко виправилася. Будемо вірити, що і гібридні автомобілітак само швидко стануть більш доступними.

Чи може пятиместная легковик довжиною 4,45 метра (це більше, ніж у седана ВАЗ-2110), мати витрата бензину в місті (навіть не дизпалива) 2,82 літра на 100 кілометрів без будь-якого збитку для динамічних характеристик? Так, якщо це Toyota Prius II.

Перш за все, потрібно зробити поправку - згаданий витрата отриманий у випробуванні по японському циклу 10-15, який за своїм характером - суть міський цикл руху - як відомо, самий проблемний для машин в плані економічності. Як то кажуть, вселяє.

Ми вже розповідали, що зовсім недавно, виходячи на ринок гібридних автомобілів, Ford вирішив купити відповідну технологію у Toyota.

Зрозуміло чому. Легковик Toyota Prius першого покоління, що випускалася з 1997 по 2003 роки, знайшла чимало покупців по всьому світу.

Новітній ж Prius другого покоління, ледь з'явившись, завоював в США відразу чотири престижні нагороди, в тому числі, став кращим автомобілем 2004 року в Північній Америці.

Приголомшливі характеристики йому забезпечує «гибридно-спільний привід» (Hybrid synergy drive) - система, яку цілком можна назвати гібридом в квадраті. Давайте розберемося чому.

Toyota - не єдиний виробник, серійно випускає гібридні автомобілі (наприклад гібрид є у Honda), а вже експериментальні роботи є майже у всіх великих автокомпаній.

Відомі два основних типи гібридного приводу - послідовний і паралельний.

У першому випадку ДВС Ніяк не з'єднаний з колесами - він працює на генератор, що заряджає акумулятори. Тягові ж електродвигуни в залежності від режиму руху отримують струм або від батарей, або від генератора безпосередньо, плюс батареї, як добавка.

У другому варіанті ДВС з'єднаний з колесами через звичайну коробку передач. І до коліс же (неважливо тим же самим або до іншої осі) приєднаний електромотор, який отримує живлення від акумуляторів.

Центральний дисплей наочно показує круговерть потоків потужності в розгалуженої системі приводу Prius II (фото з сайту toyota.com).

І в тому і в іншому випадку тягові електромотори при гальмуванні можуть працювати, як генератори, забезпечуючи повернення енергії, що і дає виграш в економічності.

Однак у Prius використана комбінація обох типів. Ось і виходить, що перед нами - гібрид гібрида. Як кажуть японці, в цьому випадку можна досягти дуже високої економічності в поєднанні з високою ж розгінної динамікою машини.

Прогуляємося ж по основних вузлів Hybrid synergy drive.

По-перше, це ДВС. Робочий об'єм 1,5 літра, 4 циліндри, 4 клапани на циліндр з регульованими фазами газорозподілу, ступінь стиснення 13: 1, потужність 76 кінських сил.

Потужність, зауважимо, не сама рекордна для такого обсягу, так при такому ступені стиснення.

Зате цей движок дуже економічний вже сам по собі (без урахування допомогою електромотора).

Крім того, він відповідає найжорстокішим американським, ще навіть не введеним, нормам токсичності Super Ultra Low Emission Vehicle і Advanced Technology Partial Zero Emission Vehicles, тобто «ультра супер низький» рівень вихлопу і стандарт, так званий, «частково нульовий».


Начинка гібридного авто від Toyota (ілюстрація з сайту toyota.co.jp).

Є і окремий генератор, плюс батареї - нікель-металогідридні.

З їх характеристик звертає на себе увагу висока вихідна пікова потужність в 28 кінських сил (спеціально наводимо параметри електрики не в кіловатах, щоб зручніше було порівнювати з ДВС).

Зауважимо, класичні акумулятори на звичайних авто при величезному піковому струмі щосили «напружуються», щоб крутити стартер потужністю в одну-дві «конячки».

Природно, є електронна системаперерозподілу навантаження між усіма цими елементами у всіх режимах руху.

Можливий круїз лише на одному ДВС, одному електродвигуні або спільне їх використання.

При цьому навіть у разі рівномірного руху частина потужності ДВС йде на генератор, в систему управління і далі на тяговий електромотор.

Здавалося б, це зайві втрати на перетворення, проте так інженери домагаються оптимального режиму роботи ДВС(Обороти / навантаження), що позначається на питомій витраті палива.


Схема зв'язків в «гібридно-гібридної» системі (ілюстрація з сайту toyota.co.jp).

А ще: великий крутний момент електромотора, який він готовий видати на будь-яких оборотах - запорука зручного і гнучкого управління колосальної тягою на провідних колесах.

Зарядка ж акумуляторних батарей йде відразу з двох сторін - від ДВС і від коліс (при гальмуванні).

Тут потрібно згадати максимальна напруга в цій «інтелектуальної» тягової електромережі - цілих 500 Вольт.

Воно передбачає порівняно низькі, для таких потужностей струми, а значить - більш низькі втрати на омічний нагрів проводів в порівнянні з раніше застосовувалися системами (скажімо, у першого Prius було «всього лише» 274 Вольта).

Родзинка машини - дільник потужності. Це планетарна трансмісія, центральне (сонячне) колесо якої пов'язане з генератором, планетарне (водило) - з ДВС, а саме зовнішнє кільце - з електромотором і колесами машини.

Ця система плавно перерозподіляє потоки потужності між вузлами в самих різних напрямках.

Зокрема, можливий старт машини на одному електродвигуні з наступним запуском ДВСв русі.

Результат роботи такої складної системи говорить сам за себе.


Послідовний і паралельний гібридні приводи (ілюстрації з сайту toyota.co.jp).

Загальний ККД Prius II (так би мовити, розрахований по повному шляху енергії від бака до коліс) - 37%, проти 16% у бензинового аналога (при роботі в «японському» стандартному міському циклі).

Важко знайти ще один бензиновий автомобіль, який володіє такою економічністю при таких розмірах, та ще з запасом пікової потужності в 104 кінські сили(ДВС плюс батареї).

опис

Prius володіє бензиновим двигуном і двома електричними мотор-генераторами, а також акумулятором невисокою ємності 6,5 А-год (часто званим високовольтної батареєю, ВВБ). Електромотор здатний також працювати як генератор, перетворюючи кінетичну енергію в електрику і заряджаючи акумулятор. При цьому електроенергія може генеруватися як за рахунок роботи бензинового двигуна, так і за рахунок гальмування автомобіля (система рекуперативного гальмування). Мотори можуть працювати як окремо, так і разом. Бензиновий мотор є двигуном Аткінсона, такі двигуни економічні, але мають відносно низькою потужністю. Роботою всіх двигунів управляє бортовий комп'ютер.

Prius легко дізнатися по його обтічної форми. Коефіцієнт аеродинамічного опору становить лише 0,26. Кондиціонер працює безпосередньо від акумулятора, незалежно від двигунів.

Кабіна обладнана сенсорним дисплеєм, що показує роботу двигунів, заповненість акумулятора і інші параметри. Дисплей дозволяє управляти аудіосистемою і кондиціонером, але не автомобілем. Передачі (передня, нейтральна, задня, силова передача) Переключаються коробкою передач, а знаходяться близько керма джойстиком і кнопкою поряд з ним (для стоянки). « Ручне гальмо»Зроблений у вигляді педалі під лівою ногою водія. Швидкість показується зеленим цифровим індикатором. Автомобіль відкривається електронним ключем запалювання; в разі його несправності можна потрапити в салон (але не їхати), використовуючи механічний ключ. Чи включається автомобіль натисканням кнопки Power при натиснутому гальмі.

Пріус високоекономічен з кількох причин:

ККД будь-якого бензинового мотора не є постійною величиною, а залежить від потужності. Завдяки можливості як додавати потужність за рахунок електромотора, так і витрачати частину потужності на зарядку акумулятора, а також (на низьких швидкостях) взагалі вимикати бензиновий мотор і їхати тільки за рахунок електрики, вдається оптимізувати роботу двигуна.

Під час зупинок в пробках, перед світлофорами і т. Д. Двигун вимикається. У інших автомобілів він працює на холостому ході, Витрачаючи бензин. У тривалих пробках система життєзабезпечення (фари, бортовий комп'ютер, аудіосистема, підсилювачі гальм і керма) «з'їдають» заряд батареї і двигун запускається для підзарядки ВВБ, проте це все одно набагато економічніше, ніж «крутити» двигун об'ємом 2 літри (приблизний еквівалент силової установки Приуса).

Двигун Аткінсона економічний сам по собі. Його маломощность є терпимим недоліком, оскільки додаткова потужність може забезпечуватися електромотором.

При гальмуванні і пригальмовуванні (наприклад, на крутому спуску) Енергія запасається в акумуляторі завдяки рекуперативного гальмування.

Низький аеродинамічний опір знижує витрату палива, особливо на високих швидкостях або при сильному зустрічному вітрі.

Деякі моделі обладнані кнопкою EV, активізує режим електромобіля. В цьому режимі автомобіль може плавно розганятися (до 57 км / ч) і гальмувати, і на вільних шосе з малими перепадами висот може показувати високу ефективність. Додатковим плюсом є можливість в'їхати в погано провітрюваних гараж і не боятися отруїтися вихлопними газами. Однак в цьому режимі в холодну пору року можливості обігріву салону обмежені - все сучасні машиниобігрівають салон, відбираючи тепло з системи охолодження, яка при непрацюючому двигуніостигає за кілька десятків хвилин.

[Ред] ПреімуществаВисокая економічність, як наслідок - економія витрат на бензин і необхідність рідше заїжджати на заправку.

Низький рівень забруднення атмосфери. Частково це наслідок економічності (чим менше спалюється палива, тим менше шкідливих викидів), а частково - вимкнення двигуна на зупинках, коли в атмосферу потрапляють особливо шкідливі для здоров'я людей гази. У порівнянні з традиційним автомобілем Prius викидає в атмосферу на 85% менше незгорілих вуглеводнів СnНm і оксидів азоту NOx [джерело не вказано 409 днів].

Низький рівень шуму, з кількох причин:

Під час зупинок двигун вимикається

Разом з бензиновим двигуном, а іноді і замість нього, працює більш тихий електродвигун

Відмінна динаміка:

тяговий електродвигун завжди видає максимальний крутний момент

відсутність КПП як такої (використовується планетарна передача)

Високий рівень безпеки для водія і пасажирів, з кількох причин:

Дві незалежні системи гальмування - рекуперативна і фрикційна

Машина важка (1240 кг)

Високі результати краш-тестів для водія і пасажирів

Електронний ключ запалювання.

[Ред] НедостаткіБолее висока ціна, ніж у звичайних автомобілів того ж класу. У багатьох країнах, однак, висока ціна частково компенсується податковими пільгами. Крім того, різницю в цінах частково або повністю компенсує економія бензину.

Існує думка, що безшумність машини може бути небезпечною для сліпих або неуважних пішоходів.

Мала кількість фахівців з ремонту та автосервісів, які ремонтують гібридні автомобілі.

При негативних температурах гідності гібридного приводу можуть губитися, так як двигун внутрішнього згоряння працює майже завжди, виробляючи енергію для обігріву салону, якщо він включений.

Висока динаміка досяжна лише на малих швидкостях, так як при високих швидкостях все навантаження припадає на малопотужний двигун внутрішнього згоряння.

[Ред] КрітікаНекоторие вважають, що в майбутньому виникне проблема утилізації використаних акумуляторів, як вже зараз існує проблема їх «брудного» виробництва. Однак Toyota і Honda взяли на себе зобов'язання утилізувати використані акумулятори; більш того, вони не тільки беруть використані акумулятори, але і платять за кожен по 200 $.

У Top gear Джеремі Кларксон критикував Prius за те що вона не так економічна і не екологічна, так як поставка і переробка всіх компонентів автомобіля, зокрема акумуляторних батарей залишає занадто великий екологічний слід. На треку BMW M3 і Toyota Prius зробили одночасно 10 кіл зі швидкістю 160 км / год. BMW M3 слідував за Toyota Prius. Економічніше виявилася BMW з пробігом 19,4 милі на галон бензину, в той час як пробіг Prius склав 17,2 миль на галон бензину.

Тобто якщо хочете економічну машину, купуйте BMW M3? - Ні ... Не міняйте машину, міняйте свій стиль їзди.

Оригінальний текст (англ.) [Показати]

If you want an economical car, - buy BMW M3? - No ... Don "t change the car, change your driving style.

[Ред] Конструктивні особенностіПрі гальмуванні автоматично заряджає акумулятор (рекуперативного гальмування).

При динамічному розгоні обидва двигуни об'єднують зусилля - Hybrid Synergy Drive.

Бортовий комп'ютер (32-бітний процесор) підтримує оптимальний режим роботи двигуна внутрішнього згоряння (Цикл Аткінсона) і оптимальний рівень заряду акумулятора (Panasonic, NiMH, 8 років гарантії).

Старт-стоп бензинового двигуна повністю автоматизований, перемикання режимів «Рух», «Парковка» - за допомогою джойстика на приладовій панелі(Drive-by-Wire).

Завдяки своїй економічності і надійності гібридні автомобілі Тойота викликають величезний інтерес у споживача. Плавний хід і стійкість на дорозі, виявляється, далеко не всі переваги цього японського автомобіля. відмінні ходові якостімашини дивовижно поєднуються з економічною витратою палива. Роботу гібридного автомобіля Тойота Пріус забезпечують два джерела потужності: електромоторі двигун внутрішнього згоряння(ДВС).

Давайте спробуємо розібратися, яким чином при підвищенні потужності машина може витрачати бензин на рівні малолітражки. Пристрій гібридного автомобіля Тойота Пріус складається з:

  • двигуна внутрішнього згоряння (ДВЗ);
  • електромотора;
  • планетарного редуктора (подільника потужності);
  • генератора;
  • інвертора;
  • акумуляторної батареї.

ДВС і електромотор можуть працювати одночасно, по черзі і доповнювати один одного при необхідності. У гібридний пристрій, крутний силовий момент на колеса може передаватися від електромотора і ДВС безпосередньо в різних пропорціях.

Це здійснюється за допомогою планетарного редуктора (подільника потужності), який складається з набору шестерень. Чотири з них приєднані до бензиновому двигуну, А зовнішня - до електромотора. Ще один сателіт приєднаний до генератора, який при необхідності посилає енергію на електромотор або заряджає батарею.

Одним з головних достоїнств Приуса можна вважати те, що на відміну від електромобілів, для зарядки гібридного автомобіля не потрібне підключення до мережі живлення. Процесор, що керує всіма діями машини, заряджає при необхідності акумулятор від ДВС.

Принцип роботи гібридного автомобіля

Основне завдання інженерів Toyota полягала в тому, щоб створити економічну машину, яка на трасі не поступалася б потужним «залізних коней», але при цьому мала б невелика витрата двигуна. Для цього було використано поєднання ДВС і електромотора. Щоб досягти максимальної ефективності, в Тойоті Пріус обидва джерела потужності можуть працювати окремо, разом і паралельно.

Отже, принцип роботи гібридного Тойота Пріус. Запуск двигуна і розгін автомобіля проводиться за допомогою тягового електромотора. Він обертає зовнішній сателіт планетарного редуктора і передаючи, таким чином, крутний момент на колеса. Але на акумуляторі далеко не заїдеш. Тому, як тільки автомобіль набрав швидкість, у справу включається ДВС.

Спільне використання електромотора і ДВС дозволяють домогтися максимального ККД(Коефіцієнта корисної дії) всієї системи, оскільки. При натисканні на гальмо двигун внутрішнього згоряння відключається і відбувається так зване рекуперативного гальмування (вся енергія від опору перетворюється в електричну), при якому електродвигун, працюючи в режимі генератора, заряджає акумуляторну батарею.

Якщо автомобілю знову потрібна підвищена потужність, наприклад для обгону, знову включається електромотор, енергії якого цілком вистачає для різкого набору швидкості. Схеми роботи гібридних автомобілів були розраховані для збільшення економічності авто і зниження викиду вуглекислого газу в атмосферу. При підвищенні витрати палива (при натисканні на педаль газу), керуючий комп'ютер посилає сигнал на дільник потужності і включає електричний джерело, що дозволяє ДВС працювати в режимі без навантажень.

Toyota мають унікальну надійністю і гнучкістю, оскільки управління рухом проводиться здебільшогопо дротах, минаючи використання складних вузлів і агрегатів. До речі, в гібриді Тойота Пріус генератор виконує роль стартера, і допомагає «розкрутити» ДВС до необхідних 1000 оборотів.

Режим роботи двигуна

  • Старт. Переміщення за допомогою тільки електричної тяги.
  • Рух з постійною швидкістю. У цьому випадку проводиться передача крутного моменту на генератор і колеса.
  • Генератор, при необхідності, заряджає акумулятор і передає енергію на електромотор. При цьому відбувається підсумовування крутних моментів обох тягових установок.
  • Форсований режим. Електромотор, отримуючи додаткове харчування від генератора, підсилює потужність бензинового двигуна.
  • Гальмування. Гібрид гальмує здебільшого за допомогою електродвигуна. Однак при сильному натисканні на педаль, задіюються гідравлічні вузли, і гальмування відбувається звичайним способом.

Двигун (ДВС)

Тип двигуна Тойота гібрид - Hybrid Synergy Drive (гібридний синергетичний привід), що дозволяє поєднувати два джерела потужності: ДВС і електромотор. Давайте з'ясуємо, які паливні двигунивстановлюються на Пріус.

В середині 50 років минулого століття інженер Ральф Міллер запропонував удосконалити ідею Джеймса Аткінсона . Суть ідеї полягала в підвищенні ефективності ДВСшляхом скороченого ходу стиснення. Саме цей принцип, який тепер часто називають циклом Міллера / Аткінсона, використовується в гібридних двигунахкомпанії Тойота.

Отже, Тойота Пріус гібрид, як працює двигун цього автомобіля. На відміну від інших моделей ДВС, процес стиснення в циліндрі починається не в момент початку руху поршня вгору, а трохи пізніше. Тому перед закриттям впускних клапанів частина суміші з палива і повітря виходить назад у впускний колектор, що дозволяє збільшити час, в яке використовується енергія тиску розширюють газів. Все це обумовлює значне підвищення ККД двигуна, Збільшення економічності агрегату, а також підвищує крутний момент.

Характеристики двигуна:

  • Обсяг - 1794 куб см.
  • Потужність (к.с. / кВт / об мін) - 97/73/5200.
  • Крутний момент (Нм / об мін) - 142/4000.
  • Подача палива - інжектор.
  • Паливо - бензин АІ 95, АІ - 92.

Витрата Тойота Пріус гібрид на 100 км у міському циклі складає 3,9 л, по трасі - 3,7 літрів.

Електромотор автомобіля Тойота

Конструкція гібридного синергетичного приводу передбачає використання тягового електродвигуна. потужністьелектромотора Тойота Пріус- 56 кВт, 162 Нм. Цей агрегат забезпечує рух автомобіля зі старту і до набору постійної швидкості, включається, коли машина йде на обгін і бере участь в гальмуванні. Вся система Тойоти Пріус продумана до найменших деталей. Зарядка гібридного автомобіля здійснюється в процесі руху, від ДВС через керуючий генератор.

Акумуляторна батарея

Гібрид оснащений двома акумуляторами (основним високовольтним і допоміжним), обидва знаходяться в багажнику автомобіля. Головний блок акумуляторної батареї автомобіля виготовлено з нікель-метал-гидридного сплаву і має ємність 6,5 А / ч, напруга 201, 6 В. Цей агрегат має власну систему охолодження. Усередині високовольтної батареї знаходиться контролер, що управляє процесом зарядки кожного осередку (блоку) всього 168 осередків.

Витрата і відновлення енергії акумулятора контролює керуючий процесор автомобіля. Акумуляторна батареяТойоти Пріус не вимагає підзарядки від електричної мережі, цей процес здійснюється під час руху і гальмування (здебільшого) транспортного засобу.
Допоміжний акумулятор: 12 В (35 А / ч, 45 А / ч, 51 А / ч).

висновок

Незважаючи на досить високу вартість, Гібридні автомобілі викликають все більше інтересу у покупців. У порівнянні з іншими гібрид-автомобілями, Тойота Пріус дійсно споживає значно менше палива, і має низький рівень викиду вуглекислого газу.

© 2021 bugulma-lada.ru - Портал для власників автомобілів