Principiul de funcționare Toyota Prius. Mașină hibridă Toyota Prius: dispozitiv, principiu de funcționare

Viitorul mărcii Toyota îl reprezintă mașinile hibride. În timp ce vehiculele electrice nu sunt perfecte și se deplasează fără reîncărcare până la maximum 150 km. Bateriile vehiculelor hibride sunt reîncărcate de motorul cu ardere internă, oferind confort și economie atunci când conduceți pe orice distanță.

Dispozitiv auto hibrid

Dispozitivul unei mașini hibride (de exemplu, Toyota Prius) se bazează pe un circuit serie-paralel. Pentru astfel de vehicule, cuplul roților poate fi furnizat atât de la motor, cât și de la motor-generator. În același timp, puterea unităților variază în funcție de gradul de încărcare și de capacitățile motorului.

Designul se bazează pe un motor cu ardere internă, un motor electric, două generatoare și un divizor de putere. Acest din urmă dispozitiv vă permite să vă deplasați și să vă deplasați la viteze mici exclusiv cu un motor electric. Motorul cu ardere internă în acest moment va asigura doar funcționarea generatorului.

Vehiculul hibrid este încărcat de un alternator separat, astfel încât motorul-generator electric este folosit doar pentru a conduce roțile motoare. În timpul sarcinilor mari, cum ar fi urcarea în deal sau conducerea cu viteză mare, motorul pe benzină este implicat activ în lucru. Divizorul de putere controlează transferul cuplului de la motorul cu ardere internă la roți, redistribuind o parte din acesta pentru a încărca bateria și generatorul.

Principiul de funcționare al unei mașini hibride

Principiul de funcționare al unei mașini hibride (de exemplu, Toyota Prius) este următorul: pornirea, accelerația inițială și conducerea la viteze mici sunt asigurate de un motor-generator electric, cu sarcini crescute, este conectat un motor pe benzină. Calculatorul își reglează funcționarea astfel încât să fie asigurate cele mai înalte rate de eficiență.

Angrenajul divizor de putere, care transmite cuplul roților motoare, este rotit de un motor electric. Principiul principal de funcționare al unei mașini hibride este formarea raportului de transmisie al transmisiei printr-un divizor de putere, el este cel care distribuie nivelul de implicare în funcționarea fiecăruia dintre motoare.

O astfel de schemă a unei mașini hibride se numește serie-paralel. Ea a combinat toate avantajele circuitelor în serie și paralele. Drept urmare, inginerii producătorului auto japonez au reușit să creeze cea mai fiabilă unitate, deoarece cuplul este controlat electronic, excluzând participarea mai multor componente și mecanisme mecanice.

Sistemul de frânare regenerativă transferă, de asemenea, energie cinetică la generator, completând rezerva bateriei. Pentru frânarea de urgență se folosește un sistem convențional de frânare cu frecare.

Motorul (ICE) al unui vehicul hibrid

Motorul unei mașini care funcționează pe principiul unui hibrid se bazează în primul rând pe principiul eficienței. Pentru Toyota Prius, inginerii Toyota au reușit să producă o unitate de 1,8 litri cu o capacitate de 98 de cai putere. Acum consumul Toyota Prius hibrid este de aproximativ 4,5 litri la 100 km (5 litri în oraș și 3,9 litri pe autostradă). În sezonul rece, indiferent de modul de conducere, consumul de combustibil crește în medie cu 2 litri la 100 km. Pentru realimentare, producătorul recomandă utilizarea benzinei AI-95.

Este demn de remarcat faptul că va dura puțin mai mult de 10 secunde pentru a dispersa mașina la o sută. În acest caz, viteza maximă a mașinii va fi de 180 km/h.

Tipul de motor hibrid Toyota a fost selectat din punct de vedere al randamentului maxim. La hibrizii moderni, este de 40%. Astfel de indicatori au făcut posibilă obținerea utilizării unui motor care funcționează pe ciclul Atkinson. Caracteristica principală a unui astfel de motor pe benzină este că compresia combustibilului rămâne în urmă cursei pistonului. Începe puțin mai târziu decât începerea mișcării pistonului către partea superioară a manșonului. Datorită acestui truc, o parte din amestecul combustibil-aer este returnat în galeria de admisie.

Acest tip de motor cu ardere internă a oferit motorului modern Toyota Prius următoarele avantaje:

• creșterea cursei pistonului;
• creșterea eficienței;
• reducerea consumului de combustibil;
• design optim pentru funcționarea într-un interval restrâns de rotații ale arborelui cotit;
• 122 cai putere din puterea totală a sistemului de propulsie.

Motor electric masina Toyota

Toyota Prius are două motoare electrice: motor-generatoare de control și tracțiune. Ambele motoare sunt alimentate de baterii.
Motor-generator de tracțiune oferă pornire automată și accelerare inițială. Generatorul motorului de control este responsabil pentru încărcarea vehiculului hibrid și acționează, de asemenea, ca demaror.

De regulă, Toyota Prius se deplasează prin oraș în modul pornire/oprire numai datorită instalației electrice.

Puterea motorului electric Toyota Prius este determinată de următoarele caracteristici:

• 60 cai putere;
• 56 kW;
• 163 N*m.

Modelele recente de Prius au adăugat capacitatea de a se încărca de la o priză electrică, făcându-le și mai economice. Minus unu - o încărcare completă a bateriei va fi de 6 ore, așa că, în timp ce utilizarea unui vehicul fără participarea unui motor cu ardere internă este incomod pentru a călători pe distanțe lungi.

Acumulator baterie

La bordul Toyota Prius sunt două baterii:

1. Baterie auxiliară vehicul cu o capacitate de 45 Ah.

2. Bateria principală de înaltă tensiune nichel-hidrură metalică cu o capacitate de 6,5 Ah și o tensiune de 201,6 V, constând din 168 de celule.

O caracteristică a dispozitivului bateriei principale a mașinii este că sunt echipate cu propriul sistem de răcire.

La un moment dat, Toyota Prius a fost un pionier în rândul mașinilor hibride. Astăzi, instalațiile hibride au fost îmbunătățite, astfel încât acestea să fie instalate și pe alte modele Toyota mai masive, cu toate acestea, Prius este inclus pe merit în clasamentul celor mai bune mașini hibride. Popularitatea unei astfel de scheme de motor poate fi explicată prin respectarea mediului, eficiența și fiabilitatea, dovedite de-a lungul anilor.

Toyota Prius are un sistem de propulsie destul de complex.

Principalele componente ale centralei electrice Toyota Prius:

1. Motor cu ardere internă- motor pe benzină care funcționează pe ciclul Atkinson. Principalele avantaje ale unui astfel de motor sunt consumul redus de combustibil, randamentul ridicat și toxicitatea foarte scăzută.
Motorul nu numai că poate transmite putere roților mașinii dacă este necesar, dar poate și întoarce motorul-generator, generând energie pentru rețeaua electrică a mașinii.
Electricitatea de la generator poate fi stocată în baterii sau utilizată pentru controlul climatizării sau alte sisteme ale vehiculului.

2. Motor/generator 1 - poate funcționa ca generator, generează energie pentru încărcarea ulterioară a bateriilor sau pentru transmiterea directă a energiei către motorul 2 care rotește direct roțile atunci când îi lipsește puterea bateriei. De asemenea, acest motor ajută la pornirea motorului cu ardere internă ca demaror într-o mașină convențională.
3. Motor/generator 2 - servește la transferul forței principale către roțile mașinii folosind energia bateriilor.

Ambele motoare/generatoare sunt bazate pe magneți puternici de neodim.

Magneții permanenți se mișcă în interiorul unui stator electromagnetic format din multe înfășurări de cupru, generând un curent electric.

La ieșirea statorului, când funcționează în modul generator, obținem o tensiune alternativă trifazată, care, cu ajutorul unui convertor, este transformată într-o tensiune constantă, care este necesară pentru reîncărcarea bateriilor și funcționarea stabilă a rețeaua electrică a mașinii.

De asemenea, în modul motor, dacă se aplică o tensiune controlată trifazată înfășurărilor statorului electromagnetic, rotorul cu magneți se rotește, generând cantitatea necesară de energie cinetică.

4. Mecanism de transfer planetar - cel mai complex element al conducerii unei mașini. Vă permite să combinați forțele de la motorul cu ardere internă și cel de tracțiune. Mecanismul nu poate doar conecta motorul cu ardere internă la momentele potrivite, dar îl poate și deconecta de la întregul sistem de acționare, lăsându-l singur cu generatorul.

Principala caracteristică a mecanismului planetar al Toyota Prius este că motorul cu ardere internă nu este conectat direct la roți. Motorul cu ardere internă poate ajuta parțial la rotirea roților, oferind doar o parte din energie, iar acest lucru se întâmplă la turația optimă a motorului și la viteza optimă a vehiculului corespunzătoare.
După cum arată practica, motorul cu ardere internă funcționează optim pe autostradă la viteze de peste 2000 - acest lucru este valabil mai ales pentru un motor cu ciclu Atkinson, care practic nu oferă cuplu la turații mici.

Practic, motorul cu ardere internă transformă un generator care generează energie electrică. Dacă mașina se deplasează în ambuteiaje și se mișcă încet, aceasta este deplasată de motorul electric principal datorită bateriilor. Dacă mașina trebuie să crească viteză, energie suplimentară este generată de un generator care se învârte cu ajutorul motorului cu ardere internă.

Principalele părți ale mecanismului planetar

1. Inelul principal- angrenaj circular extern
2. Echipament solar- prin analogie cu sistemul solar este situat in centrul mecanismului
3. Angrenaje planetare- sunt situate pe axa planetară care se rotește în jurul angrenajului solar și, în consecință, angrenajele planetare se rotesc în același mod.

Motorul/generatorul 1 - care în majoritatea cazurilor funcționează ca generator sau demaror, este conectat direct la angrenajul solar.
Motor/generator 2 - conectat la inelul principal și la rândul său direct la roți.
ICE - conectat la o osie planetară cu angrenaje planetare.

Întregul sistem este prezentat la stand.

Elementele principale sunt discul de ambreiaj de pe arborele angrenajului planetar (ICE), motorul/generatorul 1 și Motorul/generatorul 2.

Video - principiul de funcționare și componentele mecanismului planetar care conectează motoarele electrice și motoarele cu ardere internă în Toyota Prius

Exemple de funcționare a cutiei de viteze Toyota Prius:

1. Dacă vehiculul este oprit Motorul/generatorul 2 se oprește și el deoarece este conectat direct la roți.
Dacă bateriile nu sunt suficient de încărcate pentru mișcarea ulterioară, acestea trebuie încărcate folosind un generator. Pentru a face acest lucru, trebuie să porniți motorul.
Motorul/generatorul 1 isi incepe rotirea si prin mecanismul planetar se roteste si porneste motorul.
Motorul cu ardere internă, la rândul său, începe să rotească Motorul / generatorul 1 și acesta în modul generator produce energia necesară. Tensiunea alternativă la ieșirea generatorului este transformată într-o tensiune constantă de 120 volți pentru a încărca bateriile.
De asemenea, motorul poate porni și opri în acest mod, dacă este necesar, pentru a încărca bateriile sau pentru a alimenta consumatorii rețelei de bord a mașinii (climatizare, radio, lumină).

2. Daca trebuie sa incepem miscarea si motorul cu ardere interna este oprit, energia este trimisa catre Motor/Generatorul 2 care incepe sa roteasca rotile si simultan roteste Motorul/Generatorul 1 prin mecanismul planetar.rotirea motorului electric.

Cu o accelerație mare a mașinii, putem atinge o astfel de viteză pe roțile mașinii și, prin urmare, pe axa Motorului / Generatorului 2 care va fi mai mare decât viteza admisă a Motorului / Generatorului 1. De obicei, aceasta este o viteză de aproximativ 40 de mile pe oră la care rotațiile motorului 1 ajung la maximum 6000.

Motorul 2 antrenează motorul 1 prin angrenaje cu un raport de 2,6. Adică, atunci când Motorul 2 se rotește la viteza maximă, Motorul 1 va face de 2,6 ori mai multe rotații.

3. Pornirea motorului din mers are loc atunci când Motorul / Generatorul 1 este oprit folosind un câmp electromagnetic furnizat ca contragreutate - împotriva rotației rotorului. Cu această combinație de forțe, forța de rotație a roții este transferată arborelui motorului cu ardere internă. Motorul se întoarce și pornește.

ICE începe să se rotească și trage cu el Motorul/Generatorul 1. Acum toate motoarele se rotesc în aceeași direcție și toate forțele sunt distribuite uniform asupra mișcării roților. Regula este respectată numai dacă vitezele tuturor motoarelor sunt aceleași.

Dacă ICE începe să se învârtească mai repede decât roțile (Motor/Gen 2), începe să se învârtească Gen 1 mai repede, producând mai multă putere pentru a încărca bateriile și a merge mai departe.

În acest exemplu, putem vedea clar că motorul cu ardere internă nu este conectat direct la unitatea mașinii. Se rotește liber - se poate roti mai repede sau mai lent decât unitatea principală (Motor/Gen 2). Motorul cu ardere internă poate ajuta roțile să se rotească numai atunci când turația roților și axa motorului coincid - în alte cazuri, funcționează doar pentru generator, adăugând energia necesară sistemului la momentele potrivite.

4. Reverse este implementat folosind Motor / Generator 1, care, după cum vă amintiți din descrierea de mai sus, a fost folosit doar ca generator sau starter.
Dacă ICE este oprită și mașina trebuie mutată înapoi - Motorul / Generatorul 1 este conectat în modul motor și se rotește în direcția opusă rotației Motorului / Generatorul 2. Când ICE este oprit, axa planetară este oprit pe loc și forța de la Motorul 1 este transmisă prin angrenajele planetare direct către Motorul 2.
Motorul 2 se rotește în sens opus și mașina se mișcă înapoi.

Dacă ICE funcționează în momentul pornirii marșarierului, este pur și simplu necesar să rotiți Motor/Gen 1 mai repede decât se rotește ICE, astfel forța suplimentară (rotație la o viteză excesivă) va fi transferată la Motor/Gen 2 sub forma de rotație inversă - invers.

Astfel, un mecanism planetar complex și în același timp simplu vă permite să conectați trei motoare în orice combinație necesară pentru funcționarea completă a Toyota Prius.

Toyota Prius Funcționarea vehiculului în diferite moduri de conducere

Date comparative ale mașinilor Prius din diverși ani de fabricație

Motor cu combustie interna Toyota Prius

Toyota Prius are un motor cu ardere internă (ICE) cu un volum de 1497 cm3, ceea ce este neobișnuit de mic pentru o mașină care cântărește 1300 kg. Acest lucru a fost posibil datorită prezenței motoarelor electrice și bateriilor care ajută ICE atunci când este nevoie de mai multă putere. o mașină convențională, motorul este proiectat pentru o accelerație mare și pentru a conduce pe un deal abrupt, astfel încât funcționează aproape întotdeauna cu o eficiență scăzută. Al 30-lea corp folosește un motor diferit, 2ZR-FXE, de 1,8 litri. Deoarece mașina nu poate fi conectată la sursa de alimentare a rețelei orașului (care este planificată să fie implementată de inginerii japonezi în viitorul apropiat), nu există o altă sursă de energie pe termen lung și acest motor trebuie să furnizeze energie pentru a încărca bateria, precum și pentru a muta mașina și alimentarea consumatorilor suplimentari, cum ar fi aer condiționat, încălzire electrică, audio etc. .e desemnarea Toyota pentru motor Prius - 1NZ-FXE. Prototipul acestui motor este motorul 1NZ-FE, care a fost instalat pe mașinile Yaris, Bb, Fun Cargo", Platz. Designul multor părți ale motoarelor 1NZ-FE și 1NZ-FXE este același. De exemplu, cilindru blocuri pentru Bb, Fun Cargo, Platz și Prius 11 Cu toate acestea, motorul 1NZ-FXE utilizează o schemă de carburare diferită și, prin urmare, diferențele de proiectare sunt asociate. Motorul 1NZ-FXE utilizează ciclul Atkinson, în timp ce motorul 1NZ-FE utilizează ciclul Otto convențional.

Într-un motor cu ciclu Otto, în timpul procesului de admisie, un amestec aer-combustibil intră în cilindru. Cu toate acestea, presiunea în galeria de admisie este mai mică decât în ​​cilindru (deoarece debitul este controlat de clapeta de accelerație) și, prin urmare, pistonul efectuează o muncă suplimentară în aspirarea amestecului aer-combustibil, acționând ca un compresor. Supapa de admisie se închide aproape de punctul mort inferior. Amestecul din cilindru este comprimat și aprins în momentul în care se aplică scânteia. În schimb, ciclul Atkinson nu închide supapa de admisie în punctul mort inferior, ci o lasă deschisă în timp ce pistonul începe să se ridice. O parte din amestecul aer-combustibil este forțată în galeria de admisie și utilizată într-un alt cilindru. Astfel, pierderile prin pompare sunt reduse comparativ cu ciclul Otto. Deoarece volumul amestecului care comprimă și arde este redus, scade și presiunea în timpul comprimării cu această schemă de formare a amestecului, ceea ce face posibilă creșterea raportului de compresie la 13, fără riscul detonării. Creșterea raportului de compresie crește eficiența termică. Toate aceste măsuri contribuie la îmbunătățirea eficienței combustibilului și la respectarea mediului înconjurător al motorului. Beneficiul este o reducere a puterii motorului. Deci motorul 1NZ-FE are o putere de 109 CP, iar motorul 1NZ-FXE are 77 CP.

Motor/Generatoare Toyota Prius

Toyota Prius are doua motoare/generatoare electrice. Sunt foarte asemănătoare ca design, dar diferă ca mărime. Ambele sunt motoare sincrone trifazate cu magnet permanent. Numele este mai complex decât designul în sine. Rotorul (partea care se rotește) este un magnet mare, puternic și nu are conexiuni electrice. Statorul (partea fixă ​​atașată la caroseria mașinii) conține trei seturi de înfășurări. Când curentul curge într-o anumită direcție printr-un set de înfășurări, rotorul (magnetul) interacționează cu câmpul magnetic al înfășurării și este setat într-o anumită poziție. Prin trecerea curentului în serie prin fiecare set de înfășurări, mai întâi într-o direcție și apoi în cealaltă, rotorul poate fi mutat dintr-o poziție în alta și astfel îl face să se rotească. Desigur, aceasta este o explicație simplificată, dar arată esența acestui tip de motor. Dacă o forță externă rotește rotorul, curentul trece pe rând prin fiecare set de înfășurări și poate fi folosit pentru a încărca o baterie sau a alimenta un alt motor. Astfel, un dispozitiv poate fi un motor sau un generator, în funcție de dacă curentul este trecut prin înfășurări pentru a atrage magneții rotorului, sau curentul este eliberat atunci când o forță externă întoarce rotorul. Acest lucru este și mai simplificat, dar va servi profunzimii explicației.

Motorul/Generatorul 1 (MG1) este conectat la dispozitivul de distribuție a puterii (PSD). Este cel mai mic dintre cele două și are o putere maximă de aproximativ 18 kW. De obicei, pornește motorul cu ardere internă și reglează rotațiile motorului cu ardere internă prin modificarea cantității de energie electrică produsă. Motorul/generatorul 2 (MG2) este conectat la inelul angrenajului planetar (dispozitiv de distribuție a puterii) și mai departe prin cutia de viteze la roți. Prin urmare, conduce direct mașina. Este cel mai mare dintre cele două motogeneratoare și are o putere maximă de 33 kW (50 kW pentru Prius NHW-20). MG2 este uneori denumit „motor de tracțiune” și rolul său obișnuit este de a propulsa mașina ca motor sau de a returna energia de frânare ca generator. Ambele motoare/generatoare sunt racite cu antigel.

Invertor Toyota Prius

Deoarece motoarele/generatoarele funcționează cu curent trifazat de curent alternativ, iar bateria, ca toate bateriile, produce curent continuu, este necesar un dispozitiv pentru a converti o formă de curent în alta. Fiecare MG are un „invertor” care îndeplinește această funcție. Invertorul învață poziția rotorului de la un senzor de pe arborele MG și controlează curentul din înfășurările motorului pentru a menține motorul să funcționeze la viteza și cuplul necesar. Invertorul modifică curentul într-o înfășurare atunci când polul magnetic al rotorului trece de acea înfășurare și trece la următoarea. În plus, invertorul aplică tensiunea bateriei înfășurărilor și apoi o oprește din nou foarte rapid (la o frecvență înaltă) pentru a modifica valoarea medie a curentului și, prin urmare, cuplul. Prin exploatarea „autoinductanței” înfășurărilor motorului (o proprietate a bobinelor electrice care rezistă la schimbarea curentului), invertorul poate de fapt împinge mai mult curent prin înfășurare decât este furnizat de baterie. Funcționează numai atunci când tensiunea pe înfășurări este mai mică decât tensiunea bateriei, prin urmare se economisește energie. Cu toate acestea, deoarece cantitatea de curent prin înfășurare determină cuplul, acest curent face posibilă obținerea unui cuplu foarte mare la viteze mici. Până la aproximativ 11 km/h, MG2 este capabil să genereze 350 Nm (400 Nm pentru Prius NHW-20) de cuplu la cutia de viteze. De aceea, mașina poate începe să se miște cu o accelerație acceptabilă fără utilizarea unei cutii de viteze, care de obicei crește cuplul motorului cu ardere internă. În cazul unui scurtcircuit sau supraîncălzire, invertorul oprește partea de înaltă tensiune a mașinii. În aceeași unitate cu invertorul, există și un convertor, care este proiectat pentru a inversa transformarea tensiunii AC în DC -13,8 volți. Pentru a ne abate puțin de la teorie, puțină practică: invertorul, ca și motogeneratoarele, este răcit de un sistem de răcire independent. Acest sistem de răcire este alimentat de o pompă electrică. Dacă pe corpul 10 această pompă pornește atunci când temperatura din circuitul hibrid de răcire atinge aproximativ 48 ° C, atunci pe corpurile 11 și 20 se folosește un algoritm diferit pentru funcționarea acestei pompe: fiți „la bord” cel puțin -40 de grade, pompa își va începe încă funcționarea la punerea contactului. În consecință, resursele acestor pompe sunt foarte, foarte limitate. Ce se întâmplă atunci când o pompă se blochează sau se arde: conform legilor fizicii, antigelul sub încălzire de la MG (în special MG2) se ridică - în invertor. Și în invertor, trebuie să răcească tranzistoarele de putere, care se încălzesc semnificativ sub sarcină. Rezultatul este eșecul lor, adică. cea mai frecventă eroare de pe corpul 11: P3125 - defecțiune a invertorului din cauza unei pompe ars. Dacă în acest caz, tranzistoarele de putere rezistă unui astfel de test, atunci înfășurarea MG2 se arde. Aceasta este o altă eroare comună pe corpul 11: P3109. Pe cel de-al 20-lea corp, inginerii japonezi au îmbunătățit pompa: acum rotorul (rotorul) nu se rotește într-un plan orizontal, unde întreaga sarcină merge la un rulment de susținere, ci într-unul vertical, unde sarcina este distribuită uniform pe 2 rulmenți. . Din păcate, acest lucru a adăugat puțină fiabilitate. Doar în aprilie-mai 2009, în atelierul nostru au fost înlocuite 6 pompe pe 20 de corpuri. Sfaturi practice pentru posesorii de 11 și 20 Prius: faceți o regulă cel puțin o dată la 2-3 zile să deschideți capota timp de 15-20 de secunde cu contactul pus sau mașina în funcțiune. Veți vedea imediat mișcarea antigelului în rezervorul de expansiune al sistemului hibrid. După aceea, puteți conduce în siguranță. Dacă nu există mișcare antigel acolo, nu poți conduce o mașină!

Baterie de înaltă tensiune Toyota Prius

baterie de înaltă tensiune(abreviat VVB Toyota Prius) Prius în 10 corp este format din 240 de celule cu o tensiune nominală de 1,2 V, foarte asemănătoare cu o baterie de lanternă de mărime D, combinată în 6 bucăți, în așa-numitele „bambus” (există o ușoară asemănare în aspect). „Bambus” sunt instalate în 20 de bucăți în 2 clădiri. Tensiunea nominală totală a VVB este de 288 V. Tensiunea de funcționare fluctuează în modul inactiv de la 320 la 340 V. Când tensiunea scade la 288 V în VVB, pornirea motorului cu ardere internă devine imposibilă. În acest caz, simbolul bateriei cu pictograma „288” în interior se va aprinde pe ecranul de afișare. Pentru a porni motorul cu ardere internă, japonezii din al 10-lea corp au folosit un încărcător obișnuit, care este accesat din portbagaj. Întrebări frecvente, cum se utilizează? Răspund: în primul rând, repet că poate fi folosit doar când pictograma „288” este pe display. În caz contrar, când apăsați butonul „START”, veți auzi pur și simplu un scârțâit urât, iar ledul roșu de „eroare” se va aprinde. În al doilea rând: trebuie să conectați un „donator” la bornele unei baterii mici, de exemplu. fie un încărcător, fie o baterie puternică bine încărcată (dar în niciun caz un dispozitiv de pornire!). După aceea, cu contactul oprit, apăsați butonul „START” timp de cel puțin 3 secunde. Când lumina verde se aprinde, VVB va începe să se încarce. Se va termina automat după 1-5 minute. Această încărcare este suficientă pentru 2-3 porniri ale motorului cu ardere internă, după care VVB va fi încărcat de la convertor. Dacă 2-3 porniri nu au dus la pornirea motorului cu ardere internă (și, în același timp, „READY” („Gata”) de pe afișaj nu ar trebui să clipească, ci să ardă constant), atunci este necesar să opriți pornirile inutile. și căutați cauza defecțiunii. În al 11-lea corp, VVB este format din 228 de elemente de 1,2 V fiecare, combinate în 38 de ansambluri de 6 elemente, cu o tensiune nominală totală de 273,6 V.

Întreaga baterie este instalată în spatele banchetei din spate. În același timp, elementele nu mai sunt „bambus” portocalii, ci sunt module plate în carcase de plastic gri. Curentul maxim al bateriei este de 80 A la descărcare și de 50 A la încărcare. Capacitatea nominală a bateriei este de 6,5 Ah, însă, electronica mașinii permite doar 40% din această capacitate să fie folosită pentru a prelungi durata de viață a bateriei. Starea de încărcare se poate modifica doar între 35% și 90% din încărcarea nominală completă. Înmulțind tensiunea bateriei și capacitatea acesteia, obținem rezerva nominală de energie - 6,4 MJ (megajouli), iar rezerva utilizabilă - 2,56 MJ. Această energie este suficientă pentru a accelera mașina, șoferul și pasagerul până la 108 km/h (fără ajutorul motorului cu ardere internă) de patru ori. Pentru a produce această cantitate de energie, un motor cu ardere internă ar necesita aproximativ 230 de mililitri de benzină. (Aceste cifre sunt date doar pentru a vă oferi o idee despre cantitatea de energie stocată în baterie.) Vehiculul nu poate fi condus fără combustibil, chiar și atunci când pornește la o încărcare nominală de 90% la o coborâre lungă. De cele mai multe ori aveți aproximativ 1 MJ de putere utilizabilă a bateriei. O mulțime de VVB intră în reparație tocmai după ce proprietarul rămâne fără benzină (în acest caz, pictograma „Verificați motorul” și un triunghi cu un semn de exclamare se vor aprinde pe tabloul de bord), dar proprietarul încearcă să „țină” la realimentare. După ce tensiunea scade pe elementele sub 3 V, acestea „mor”. Pe cel de-al 20-lea corp, inginerii japonezi au mers pe cealaltă cale pentru a crește puterea: au redus numărul de elemente la 168, adică. au lăsat 28 de module. Dar pentru utilizarea într-un invertor, tensiunea bateriei este ridicată la 500 V folosind un dispozitiv special de amplificare. O creștere a tensiunii nominale a MG2 în corpul NHW-20 a făcut posibilă creșterea puterii sale la 50 kW fără modificarea dimensiunilor.

Prius are și o baterie auxiliară. Aceasta este o baterie plumb-acid de 12 volți, 28 amperi-oră, care este situată în partea stângă a portbagajului (în corpul 20 - în dreapta). Scopul său este de a alimenta electronica și accesoriile atunci când sistemul hibrid este oprit și releul principal al bateriei de înaltă tensiune este oprit. Când sistemul hibrid funcționează, sursa de 12 V este un convertor DC/DC de la sistemul de înaltă tensiune la 12 V DC. De asemenea, reîncarcă bateria auxiliară atunci când este necesar. Unitățile de control principale comunică prin magistrala CAN internă. Sistemele rămase comunică prin intermediul rețelei de zonă a electronicelor corporale. VVB are, de asemenea, propria sa unitate de control, care monitorizează temperatura elementelor, tensiunea pe acestea, rezistența internă și controlează, de asemenea, ventilatorul încorporat în VVB. Pe al 10-lea corp există 8 senzori de temperatură, care sunt termistori, pe „bambuși” înșiși, iar 1 este un senzor comun de control al temperaturii aerului VVB. Pe al 11-lea corp -4 +1, iar pe al 20-lea -3 +1.

Unitate de distribuție a puterii Toyota Prius

Cuplul și energia motorului cu ardere internă și motoarelor/generatoarelor sunt combinate și distribuite printr-un set planetar de angrenaje, numit de Toyota „dispozitiv de împărțire a puterii” (PSD, Power Split Device). Și deși nu este dificil de fabricat, acest dispozitiv este destul de greu de înțeles și chiar mai dificil de luat în considerare în context complet toate modurile de funcționare ale unității. Prin urmare, vom dedica alte câteva subiecte discuției despre dispozitivul de distribuție a energiei. Pe scurt, acest lucru îi permite lui Prius să funcționeze în ambele moduri hibride în serie și paralele în același timp și să beneficieze de unele dintre beneficiile fiecărui mod. ICE poate roti rotile direct (mecanic) prin PSD. În același timp, o cantitate variabilă de energie poate fi preluată de la motorul cu ardere internă și transformată în energie electrică. Poate încărca o baterie sau poate fi transmis unuia dintre motoare/generatoare pentru a ajuta la întoarcerea roților. Flexibilitatea acestei distribuții mecanice/electrice a puterii permite lui Prius să îmbunătățească eficiența consumului de combustibil și să gestioneze emisiile în timpul conducerii, ceea ce nu este posibil cu o legătură mecanică rigidă între motorul cu ardere și roți, ca într-un hibrid paralel, dar fără pierderea energie electrică, ca într-un hibrid în serie. Despre Prius se spune că are o transmisie CVT (Continue Variable Transmission) - transmisie continuu variabilă sau „constant variabilă”, aceasta este unitatea de distribuție a puterii PSD. Cu toate acestea, un CVT convențional funcționează exact ca o transmisie normală, cu excepția faptului că raportul de transmisie se poate schimba continuu (lini) mai degrabă decât într-un interval mic de pași (prima treaptă, a doua treaptă etc.). Puțin mai târziu, ne vom uita la modul în care PSD diferă de o transmisie convențională continuu variabilă, adică. variator.

De obicei, cea mai pusă întrebare despre „cutia” unei mașini Prius: ce fel de ulei se toarnă acolo, cât volum și cât de des să-l schimbe. Foarte des, există o astfel de concepție greșită în rândul lucrătorilor din service-ul auto: deoarece nu există joja în coajă, înseamnă că uleiul nu trebuie schimbat deloc acolo. Această concepție greșită a dus la moartea a mai mult de o cutie.

10 corp: fluid de lucru T-4 - 3,8 litri.

11 corp: fluid de lucru T-4 - 4,6 litri.

20 corp: fluid de lucru ATF WS - 3,8 litri. Perioada de înlocuire: după 40 mii km. Potrivit termenilor japonezi, uleiul este schimbat la fiecare 80 de mii de km, dar pentru condițiile de funcționare deosebit de dificile (și japonezii atribuie funcționarea mașinilor în Rusia acestor condiții deosebit de dificile - și suntem solidari cu ele), uleiul trebuie să fi schimbat de 2 ori mai des.

Vă voi povesti despre principalele diferențe în întreținerea cutiilor, adică. despre schimbarea uleiului. Dacă în cel de-al 20-lea corp, pentru a schimba uleiul, trebuie doar să deșurubați dopul de scurgere și, după ce l-ați golit pe cel vechi, completați cu ulei nou, atunci pe al 10-lea și al 11-lea corpuri nu este atât de simplu. Designul baii de ulei de pe aceste mașini este realizat în așa fel încât, dacă pur și simplu deșurubați dopul de scurgere, atunci doar o parte din ulei se va scurge, și nu cel mai murdar. Și 300-400 de grame din cel mai murdar ulei cu alte resturi (bucăți de etanșare, produse de uzură) rămân în baia de apă. Prin urmare, pentru a schimba uleiul, este necesar să scoateți tava cutie și, după ce a vărsat murdăria și a curățat-o, puneți-o la loc. La scoaterea paletului, primim un alt bonus suplimentar - putem diagnostica starea cutiei prin uzura produselor din palet. Cel mai rău lucru pentru proprietar este când vede așchii galbene (de bronz) în fundul tigaii. Această cutie nu va dura mult. Garnitura tăvii este din plută, iar dacă orificiile de pe ea nu au căpătat formă ovală, poate fi refolosită fără nici un etanșant! Principalul lucru la instalarea paletului este să nu strângeți excesiv șuruburile pentru a nu tăia garnitura cu paletul. Ce altceva este interesant în transmisie: utilizarea unei transmisii cu lanț este destul de neobișnuită, dar toate mașinile obișnuite au reduceri de viteză între motor și osii. Scopul lor este de a permite motorului să se învârtească mai repede decât roțile și, de asemenea, de a crește cuplul generat de motor până la un cuplu mai mare la roți. Rapoartele cu care viteza de rotație este redusă și cuplul crescut sunt în mod necesar aceleași (neglijarea frecării) datorită legii conservării energiei. Raportul se numește „raport total de transmisie”. Raportul total de transmisie al lui Prius din a 11-a caroserie este de 3.905. Se dovedește așa:

Pinionul cu 39 de dinți de pe arborele de ieșire PSD antrenează pinionul cu 36 de dinți de pe primul arbore intermediar printr-un lanț silentios (așa-numitul lanț Morse).

Angrenajul cu 30 de dinți de pe primul arbore alternativ este conectat și antrenează angrenajul cu 44 de dinți de pe al doilea arbore alternativ.

Roata dințată cu 26 de dinți de pe al doilea arbore alternativ este conectată și antrenează angrenajul cu 75 de dinți la intrarea diferențială.

Valoarea ieșirii diferențialului către cele două roți este aceeași cu intrarea diferențialului (sunt, de fapt, identice, cu excepția cazului în care apar viraje).

Dacă efectuăm o operație aritmetică simplă: (36/39) * (44/30) * (75/26), obținem (la patru cifre semnificative) un raport de transmisie total de 3,905.

De ce se folosește o transmisie cu lanț? Pentru că evită forța axială (forța de-a lungul axei arborelui) care ar apărea cu roți dințate elicoidale convenționale utilizate în transmisiile auto. Acest lucru ar putea fi evitat și cu roți dințate drepte, dar produc zgomot. Impingerea nu este o problemă pe arborii intermediari și poate fi echilibrată cu rulmenți cu role conice. Cu toate acestea, acest lucru nu este atât de ușor cu arborele de ieșire PSD. Nu este nimic foarte neobișnuit la un diferențial, axe și roți Prius. La fel ca într-o mașină convențională, diferențialul permite roților interioare și exterioare să se învârtească la viteze diferite atunci când mașina se întoarce. Axele transmit cuplul de la diferențial la butucul roții și includ o articulație pentru a permite roților să se miște în sus și în jos în urma suspensiei. Roțile sunt din aliaj de aluminiu ușor și sunt echipate cu anvelope de înaltă presiune cu rezistență scăzută la rulare. Anvelopele au o rază de rulare de aproximativ 11,1 inci, ceea ce înseamnă că mașina se mișcă 1,77 metri pentru fiecare rotație a roții. Doar dimensiunea anvelopelor de stoc pe 10 și 11 caroserie este neobișnuită: 165/65-15. Aceasta este o dimensiune a anvelopelor destul de rară în Rusia. Mulți vânzători, chiar și în magazine specializate, convin destul de serios că un astfel de cauciuc nu există în natură. Recomandările mele: pentru condițiile rusești, cea mai potrivită mărime este 185/60-15. La 20 Prius, dimensiunea cauciucului a fost mărită, ceea ce are un efect benefic asupra durabilității sale. Acum, mai interesant: ce lipsește din Prius, ce este în orice altă mașină?

Nu există transmisie în trepte, fie manuală sau automată - Prius nu folosește transmisii în trepte;

Nu există ambreiaj sau transformator - roțile sunt întotdeauna conectate la ICE și la motoare/generatoare;

Nu există starter - pornirea motorului cu ardere internă se face de către MG1 prin roți dințate din dispozitivul de distribuție a puterii;

Nu există alternator - electricitatea este generată de motoare/generatoare după cum este necesar.

Prin urmare, complexitatea designului motorului hibrid Prius nu este de fapt cu mult mai mare decât cea a unei mașini convenționale. În plus, piesele noi și necunoscute, cum ar fi motoarele/generatoarele și PSD-urile au o fiabilitate mai mare și o viață mai lungă decât unele dintre părțile care au fost eliminate din design.

Funcționarea vehiculului în diferite condiții de conducere

Pornirea motorului Toyota Prius

Pentru a porni motorul, MG1 (conectat la angrenajul solar) se rotește înainte folosind puterea de la bateria de înaltă tensiune. Dacă vehiculul este staționat, corona dințată planetară va rămâne, de asemenea, staționară. Prin urmare, rotirea angrenajului solar forțează purtătorul de planete să se rotească. Este conectat la motorul cu ardere internă (ICE) și îl pornește la 1/3,6 din viteza de rotație a MG1. Spre deosebire de o mașină convențională, care furnizează combustibil și aprindere motorului cu ardere internă imediat ce demarorul începe să-l rotească, Prius așteaptă până când MG1 a accelerat motorul cu ardere internă la aproximativ 1000 rpm. Acest lucru se întâmplă în mai puțin de o secundă. MG1 este semnificativ mai puternic decât un motor de pornire convențional. Pentru a roti motorul cu ardere internă la această turație, acesta trebuie să se rotească el însuși la o turație de 3600 rpm. Pornirea unui ICE la 1000 rpm nu creează aproape niciun stres asupra acestuia, deoarece aceasta este viteza la care un ICE ar fi fericit să ruleze cu puterea sa. De asemenea, Priusul începe prin a trage doar câteva cilindri. Rezultatul este o pornire foarte lină, fără zgomot și zgomot, care elimină uzura asociată cu pornirile convenționale ale motorului auto. În același timp, voi atrage imediat atenția asupra unei greșeli obișnuite a reparatorilor și proprietarilor: mă sună adesea și mă întreabă ce împiedică motorul cu ardere internă să continue să funcționeze, de ce pornește timp de 40 de secunde și se blochează. De fapt, în timp ce cadrul READY clipește, ICE NU FUNCȚIONEAZĂ! Îl transformă în MG1! Deși vizual - o senzație completă de pornire a motorului cu ardere internă, de exemplu. Motorul face zgomot, iese fum din teava de evacuare..

Odată ce ICE a început să funcționeze cu putere proprie, computerul controlează deschiderea accelerației pentru a obține viteza de ralanti potrivită în timpul încălzirii. Electricitatea nu mai alimentează MG1 și, de fapt, dacă bateria este descărcată, MG1 poate genera electricitate și încărca bateria. Computerul pur și simplu configurează MG1 ca generator în loc de motor, deschide puțin mai mult accelerația motorului (până la aproximativ 1200 rpm) și primește electricitate.

Pornire la rece Toyota Prius

Când porniți un Prius cu motorul rece, prioritatea sa este să încălziți motorul și catalizatorul, astfel încât sistemul de control al emisiilor să poată funcționa. Motorul va funcționa câteva minute până când se întâmplă acest lucru (cât timp depinde de temperatura reală a motorului și a catalizatorului). În acest moment, sunt luate măsuri speciale pentru a controla evacuarea în timpul încălzirii, inclusiv menținerea hidrocarburilor de evacuare în absorbant, care vor fi curățate ulterior și rularea motorului într-un mod special.

Pornire la cald Toyota Prius s

Când porniți un Prius cu motorul cald, acesta va funcționa pentru o perioadă scurtă de timp și apoi se va opri. Funcția de ralanti va fi în intervalul de 1000 rpm.

Din păcate, nu este posibil să împiedici pornirea motorului cu ardere internă atunci când pornești mașina, chiar dacă tot ce vrei să faci este să te muți la un lift din apropiere. Acest lucru se aplică numai pentru 10 și 11 corpuri. Pe al 20-lea corp se aplică un alt algoritm de pornire: apăsați frâna și apăsați butonul „START”. Dacă există suficientă energie în VVB și nu porniți încălzitorul pentru a încălzi interiorul sau sticla, motorul cu ardere internă nu va porni. Pur și simplu se va aprinde inscripția „READY” (Totob „), adică mașina este COMPLET gata de mișcare. Este suficient să comutați joystick-ul (și alegerea modurilor de pe caroserie 20 se face cu joystick-ul) în poziția D sau R și eliberează frâna, vei pleca!

Prius-ul este întotdeauna în treaptă directă. Aceasta înseamnă că motorul singur nu poate furniza tot cuplul pentru a conduce mașina energic. Cuplul pentru accelerația inițială este adăugat de motorul MG2 care antrenează direct angrenajul planetar conectat la intrarea cutiei de viteze, a cărei ieșire este conectată la roți. Motoarele electrice dezvoltă cel mai bun cuplu la turații mici, așa că sunt ideale pentru pornirea unei mașini.

Să ne imaginăm că ICE funcționează și mașina staționează, ceea ce înseamnă că motorul MG1 se rotește înainte. Electronica de control începe să preia energie de la generatorul MG1 și o transferă la motorul MG2. Acum, când iei energie de la un generator, acea energie trebuie să vină de undeva. Există o anumită forță care încetinește rotația arborelui și ceva care rotește arborele trebuie să reziste acestei forțe pentru a menține viteza. Rezistând la această „sarcină a generatorului”, computerul accelerează motorul cu ardere internă pentru a adăuga mai multă putere. Așadar, ICE învârtește mai greu purtătorul de planete, iar MG1 încearcă să încetinească rotația angrenajului solar. Rezultatul este o forță asupra inelului dințat care o face să se rotească și să înceapă să miște mașina.

Amintiți-vă că într-un angrenaj planetar, cuplul motorului cu ardere internă este împărțit între 72% și 28% între coroană și soare. Până când am apăsat pedala de accelerație, ICE era doar la ralanti și nu producea nici un cuplu de ieșire. Acum, însă, turațiile au fost adăugate și 28% din cuplu rotește MG1 ca un generator. Celelalte 72% din cuplu sunt transferate mecanic la corona dințată și, prin urmare, la roți. În timp ce cea mai mare parte a cuplului provine de la motorul MG2, ICE transferă cuplul roților în acest fel.

Acum trebuie să aflăm cum cei 28% din cuplul ICE care este trimis la generatorul MG1 poate, eventual, să sporească pornirea mașinii - cu ajutorul motorului MG2. Pentru a face acest lucru, trebuie să distingem clar între cuplu și energie. Cuplul este o forță de rotație și, la fel ca o forță în linie dreaptă, nu este necesară nicio energie pentru a menține forța. Să presupunem că trageți o găleată cu apă cu un troliu. Ea ia energie. Dacă troliul este acționat de un motor electric, ar trebui să-l alimentați cu energie electrică. Dar odată ce ai ridicat găleata, o poți conecta cu un fel de cârlig sau tijă sau orice altceva pentru a o menține. Forța (greutatea găleții) care se aplică frânghiei și cuplul transmis de frânghie către tamburul troliului nu a dispărut. Dar pentru că forța nu se mișcă, nu există transfer de energie, iar situația este stabilă fără energie. De asemenea, atunci când vehiculul este staționar, deși 72% din cuplul ICE este trimis către roți, nu există un flux de energie în acea direcție, deoarece inelul nu se rotește. Angrenajul solar se rotește însă rapid și, deși primește doar 28% din cuplu, acest lucru permite generarea de multă energie electrică. Această linie de raționament arată că sarcina lui MG2 este să aplice cuplu la intrarea unei cutii de viteze mecanice care nu necesită multă putere. Prin înfășurările motorului trebuie să treacă mult curent, depășind rezistența electrică, iar această energie este irosită sub formă de căldură. Dar când mașina se mișcă încet, această energie vine de la MG1. Pe măsură ce vehiculul începe să se miște și crește viteză, MG1 se rotește mai încet și produce mai puțină putere. Cu toate acestea, computerul poate crește puțin viteza motorului cu ardere internă. Acum mai mult cuplu vine de la ICE și, deoarece mai mult cuplu trebuie să treacă și prin angrenajul solar, MG1 poate menține generarea de energie ridicată. Viteza de rotație redusă este compensată de o creștere a cuplului.

Am evitat să menționăm bateria până în acest moment pentru a clarifica cum nu este necesar să porniți mașina. Cu toate acestea, cea mai mare parte a pornirii este rezultatul transferului de energie de la computer direct de la baterie la motorul MG2.

Există limite de viteză ICE atunci când mașina se mișcă încet. Acestea se datorează necesității de a preveni deteriorarea MG1, care va trebui să se rotească foarte repede. Aceasta limitează cantitatea de putere produsă de motorul cu ardere internă. În plus, ar fi neplăcut pentru șofer să audă că ICE accelerează prea mult pentru o pornire lină. Cu cât apăsați mai tare pedala de accelerație, cu atât ICE-ul se va accelera, dar și mai multă putere va veni de la baterie. Daca pui pedala pe podea, aproximativ 40% din energie vine din baterie si 60% din motorul cu ardere interna la o viteza de aproximativ 40 km/h. Pe măsură ce mașina accelerează și ICE-ul crește în același timp, oferă cea mai mare parte a puterii, ajungând la aproximativ 75% la 96 km/h dacă încă apeși pedala până la podea. După cum ne amintim, energia motorului cu ardere internă include ceea ce este preluat de generatorul MG1 și transferat sub formă de energie electrică motorului MG2. La 96 km/h, MG2 oferă de fapt mai mult cuplu și, prin urmare, mai multă putere roților, decât este furnizat prin angrenajul planetar de la motorul cu ardere internă. Dar cea mai mare parte a energiei electrice pe care o folosește provine de la MG1 și deci indirect de la ICE, nu de la baterie.

Accelerarea și conducerea în deal Toyota Prius

Atunci când este nevoie de mai multă putere, ICE și MG2 lucrează împreună pentru a genera cuplu pentru a conduce mașina în aproape același mod ca cel descris mai sus pentru pornire. Pe măsură ce viteza vehiculului crește, cantitatea de cuplu pe care MG2 este capabil să o furnizeze scade pe măsură ce începe să funcționeze la limita sa de putere de 33 kW. Cu cât se învârte mai repede, cu atât poate elibera mai puțin cuplu la acea putere. Din fericire, acest lucru este în concordanță cu așteptările șoferului. Atunci când o mașină convențională accelerează, cutia de viteze trece în sus și cuplul pe osie este redus, astfel încât motorul să își poată reduce turația la o valoare sigură. Deși se realizează folosind mecanisme complet diferite, Prius oferă aceeași senzație generală ca accelerarea într-o mașină convențională. Principala diferență este absența completă a „smuciturii” la schimbarea vitezelor, deoarece pur și simplu nu există cutie de viteze.

Deci, motorul cu ardere internă rotește purtătorul sateliților mecanismului planetar.

72% din cuplul său este trimis mecanic prin inelul dințat către roți.

28% din cuplul său este trimis generatorului MG1 prin angrenajul solar, unde este transformat în electricitate. Această energie electrică alimentează motorul MG2, care adaugă un cuplu suplimentar rotorului dințat. Cu cât apăsați mai mult accelerația, cu atât motorul cu ardere internă produce mai mult cuplu. Mărește atât cuplul mecanic prin coroană, cât și cantitatea de energie electrică produsă de generatorul MG1 pentru motorul MG2 folosit pentru a adăuga și mai mult cuplu. În funcție de diverși factori, cum ar fi starea de încărcare a bateriei, gradul drumului și mai ales cât de mult pedalați, computerul poate direcționa puterea suplimentară a bateriei către MG2 pentru a crește contribuția acestuia. Așa se realizează accelerația, suficientă pentru a conduce o mașină atât de mare cu motor cu ardere internă cu o putere de doar 78 CP pe autostradă. Cu

Pe de altă parte, dacă puterea necesară nu este atât de mare, o parte din energia electrică produsă de MG1 poate fi folosită pentru a încărca bateria chiar și la accelerare! Este important de reținut că ICE învârte atât roțile mecanic, cât și generatorul MG1, făcându-l să producă electricitate. Ce se întâmplă cu această electricitate și dacă se adaugă mai multă energie electrică de la baterie depinde de un complex de motive pe care nu le putem explica cu toții. Acest lucru este gestionat de controlerul sistemului hibrid al vehiculului.

Odată ce ați atins o viteză constantă pe un drum plat, puterea care ar trebui să fie furnizată de motor este folosită pentru a depăși rezistența aerodinamică și frecarea de rulare. Aceasta este mult mai mică decât puterea necesară pentru a conduce în deal sau pentru a accelera o mașină. Pentru a funcționa eficient la putere redusă (și, de asemenea, pentru a nu crea mult zgomot), motorul cu ardere internă funcționează la turații mici. Următorul tabel arată câtă putere este necesară pentru a deplasa mașina la viteze diferite pe un drum plan și turația aproximativă.

Rețineți că viteza mare a vehiculului și RPM scăzut de ICE pun dispozitivul de distribuție a puterii într-o poziție interesantă: MG1 ar trebui să se învârtă acum înapoi, așa cum puteți vedea din tabel. Rotindu-se înapoi, face ca sateliții să se rotească înainte. Rotația planetelor se adaugă la rotația purtătorului (de la motorul cu ardere internă) și face ca inelul dințat să se rotească mult mai repede. Încă o dată, diferența este că, în cazul anterior, ne-am bucurat să obținem mai multă putere cu ajutorul turațiilor mari ale motorului, chiar și deplasându-ne la o viteză mai mică. În noul caz, dorim ca ICE să rămână la un RPM scăzut chiar dacă am accelerat la o viteză decentă pentru a seta un consum mai mic de putere cu eficiență ridicată. Știm din secțiunea despre dispozitivele de distribuție a energiei că MG1 trebuie să inverseze cuplul angrenajului solar. Acesta este, parcă, punctul de sprijin al pârghiei, cu ajutorul căruia motorul cu ardere internă rotește inelul (și, prin urmare, roțile). Fără MG1 drag, ICE ar roti pur și simplu MG1 în loc să propulseze mașina. Când MG1 s-a rotit înainte, a fost ușor de văzut că acest cuplu invers ar putea fi generat de sarcina generatorului. Prin urmare, electronica invertorului a trebuit să preia putere de la MG1 și apoi a apărut cuplul invers. Dar acum MG1 se învârte înapoi, deci cum îl facem să genereze acest cuplu invers? Ok, cum am face MG1 să se rotească înainte și să producă un cuplu drept? Dacă ar funcționa ca un motor! Opusul este adevărat: dacă MG1 se rotește înapoi și dorim să obținem un cuplu în aceeași direcție, MG1 trebuie să fie motorul și să se rotească folosind energia electrică furnizată de invertor. Începe să pară exotic. ICE împinge, MG1 împinge, MG2, ce, împinge și el? Nu există niciun motiv mecanic pentru care acest lucru nu se poate întâmpla. Poate părea atractiv la prima vedere. Cele două motoare și motorul cu ardere internă contribuie toate la crearea mișcării în același timp. Dar, trebuie să reamintim că am ajuns în această situație prin reducerea turației motorului cu ardere internă pentru eficiență. Nu ar fi o modalitate eficientă de a obține mai multă putere roților; pentru a face acest lucru, trebuie să creștem RPM ICE și să revenim la situația anterioară în care MG1 se învârte înainte în modul generator. Mai este o problemă: trebuie să ne dăm seama de unde vom obține energie pentru a roti MG1 în modul motor? De la o baterie? Putem face asta pentru o vreme, dar în curând vom fi nevoiți să părăsim acest mod, rămași fără baterie pentru a accelera sau a urca pe munte. Nu, trebuie să primim această energie în mod continuu, fără a lăsa bateria să se descarce. Astfel, am ajuns la concluzia că energia ar trebui să provină de la MG2, care ar trebui să funcționeze ca generator. Generatorul MG2 produce energie pentru motorul MG1? Deoarece atât ICE, cât și MG1 contribuie la putere care este combinată de un angrenaj planetar, a fost sugerat denumirea de „mod de combinare a puterii”. Cu toate acestea, ideea ca MG2 să producă putere pentru motorul MG1 era atât de în contradicție cu ideile oamenilor despre modul în care va funcționa sistemul, încât a fost inventat un nume care a devenit general acceptat - „Modul eretic”. Să trecem din nou peste asta și să ne schimbăm punctul de vedere. Motorul cu ardere internă rotește purtătorul de planete la viteză mică. MG1 rotește angrenajul solar înapoi. Acest lucru face ca planetele să se rotească înainte și adaugă mai multă rotație inelului. Coroana dințată primește în continuare doar 72% din cuplul ICE, dar viteza la care se rotește inelul este crescută prin deplasarea motorului MG1 înapoi. Rotirea mai rapidă a coroanei permite mașinii să meargă mai repede la turații reduse ale motorului. MG2, incredibil, rezistă la mișcarea mașinii ca un generator și produce energie electrică care alimentează motorul lui MG1. Mașina este propulsată înainte de cuplul mecanic rămas de la motorul cu ardere internă.

Puteți determina că vă deplasați în acest mod dacă vă pricepeți să determinați turația motorului după ureche. Conduceți înainte cu o viteză decentă și abia auzi motorul. Poate fi complet mascat de zgomotul drumului. Afișajul Energy Monitor arată puterea motorului ICE către roți și motorul/generatorul care încarcă bateria. Imaginea se poate schimba - procesele de încărcare și descărcare a bateriei la motor alternează pentru a întoarce roțile. Interpretez această alternanță ca ajustarea sarcinii generatorului MG2 pentru a menține constantă energia de conducere.

„Dar de aceea el este Orientul Îndepărtat, Ce - departe în est...”. Vysotsky V.S.

De ce „volare pe dreapta”?

Experiența mea personală de a deține mașini japoneze este extrem de pozitivă. În timpul funcționării ultimelor două „japoneze”: Honda Fit (lansare 2002) - 3 ani, schimbat doar butucul spate drept; Toyota Corolla Fielder (lansare 2006) - 5 ani fără avarii, deși nu, la momentul vânzării s-a ars lampa din dimensiunea față dreapta, kilometrajul mediu era de 10.000 km pe an. Tot. Orice „boli ale copilăriei” au lipsit ca clasă.

De ce Toyota Prius?

Mai recent, cercul s-a închis. Pretul petrolului a scazut... sau nu, mai bine asa - a scazut!!!, iar "magnatii petrolului" au adaugat inca 25 de copeici la costul produsului lor cu un gest obisnuit. Se pare că, indiferent de ce se întâmplă în țară și în lume, un lucru rămâne neschimbat - creșterea prețurilor la combustibil. Dacă acum 10 ani am umplut rezervorul cu 40 de litri de benzină a 95-a pentru 1000 de ruble, acum nici 27 de litri nu pot fi cheltuiți pe aceiași bani. În 2011, mi-am schimbat locul de muncă, crescând astfel kilometrajul zilnic al mașinii de aproape 10 ori, iar gândul de a cumpăra un vehicul mai economic a început să-mi vină și mai des. Pe acest fond, Fielder, care a servit cu credință, a început să sugereze că va trebui să investească în curând în reparația sa, deoarece calitatea este calitate și nimic nu durează pentru totdeauna. Nu mi-am schimbat obiceiul de a schimba o mașină până nu am obținut calificativul „client obișnuit al unui service auto” și am decis să-l vând pe acesta și să cumpăr un alt „cal de fier”, mereu mai nou în ceea ce privește anul de fabricație, cu siguranță mai mult economic din punct de vedere al consumului de combustibil și de preferință nu de clasă inferioară. A mai fost o oportunitate de a-mi îndeplini vechiul vis - să iau o mașină nouă de la salon. Soldul de bani este „knock out”, căutările au început. După ce a vizitat o duzină de saloane și dealeri, a întrerupt internetul, a estimat costurile maxime admise pentru o mașină nouă, posibilitatea de a vinde un vehicul la sfârșitul perioadei de funcționare, ținând cont de specificul pieței locale, costurile de operare, luând în considerare ținând cont de creșterea inevitabilă a combustibilului, prevăzând posibilitatea ipotetică a unei scăderi a veniturilor acestora, extern aspectul și umplutura tehnică a „produselor” prezentate pe piață, la ieșire s-a obținut o singură variantă, cu înfrângerea completă a concurenți - Toyota Prius, volan pe dreapta, cu kilometraj doar în Japonia. Visul de a cumpăra o mașină nouă era menit să rămână un vis în viitor. Prius este singura mașină care a intrat în câmpul meu vizual și care a îndeplinit cerințele mele pentru un vehicul. Eficiență fără îndoială, fiabilitate testată în timp, capacitate de fabricație sigură pentru viitor și lichiditate absolută pe piața locală - toate acestea au fost prezente în Toyota Prius din abundență. În plus, o mașină uzată nu își pierde valoarea în timp la fel de rapid ca una nouă. Conceput, spus, gata - o companie de livrare, o licitație, licitație, începutul „sărituri nebunești” în valută, ridicarea sumei planificate inițial cu 50.000 de ruble, cumpărarea unei mașini. De la gândire până la deținerea unei mașini a durat puțin peste două luni.

Ce am primit - Toyota Prius, 2011, finisaj S-LED, 79.300 de kilometri, caroserie cotată 4,5, interior „B”. Traducerea din rusă - „nu puțin frumos, nu purtau cartofi în cabină, la fel ca noi”.

Primele impresii despre Toyota Prius.

Singurul lucru care nu mi-a plăcut imediat și care a necesitat reantrenament a fost că nu puteți pur și simplu să luați și să apăsați „beep” de pe butucul volanului cu degetul mare, așa cum am făcut-o pe Fielder. Aici, această mișcare simplă și deja naturală a mâinii s-a dovedit a fi „rezervată” pentru controlul butoanelor multifuncționale situate pe volan.

Caracteristici de funcționare Toyota Prius

Despre salvare

Mașina hibridă nu este o invenție nouă. Primul pas către vehiculele hibride a fost făcut în 1665, când Ferdinand Verbiest, un preot iezuit, a început să lucreze la planuri pentru un vehicul simplu cu patru roți care ar putea fi alimentat cu abur sau tras de cai. Primele mașini cu motor hibrid au apărut la începutul secolelor al XIX-lea și al XX-lea. Mai mult, unii dezvoltatori au reușit să treacă de la proiecte la producția la scară mică. Începând din 1897 și în următorii 10 ani, Compagnie Parisienne des Voitures Electriques franceză a produs un lot de mașini electrice și hibride. În 1900, General Electric a proiectat o mașină hibridă cu un motor pe benzină în 4 cilindri. Iar camioanele „hibride” au părăsit linia de asamblare a companiei Walker Vehicle din Chicago până în 1940.
Desigur, toate acestea erau doar prototipuri și mașini la scară mică. Acum, însă, o lipsă acută de petrol și criza economică au stimulat dezvoltarea motoarelor hibride. Acum să aruncăm o privire mai atentă la ce este un motor hibrid și la ce folosește acesta? Un motor hibrid este un sistem de două motoare - electric și pe benzină. În funcție de modurile de funcționare, atât benzina, cât și electricul pot fi pornite simultan sau separat. Acest proces este controlat de un computer puternic, care decide ce ar trebui să funcționeze chiar acum.Deci, atunci când conduceți de-a lungul șinei, motorul pe benzină este pornit, deoarece bateria de pe pistă nu va dura mult. Dacă mașina se mișcă în modul urban, atunci este deja folosit un motor electric aici, ambele funcționând în timpul accelerației sau a sarcinilor grele. În timp ce motorul pe benzină funcționează, bateria se încarcă. Un astfel de motor, chiar și ținând cont de faptul că sistemul folosește un motor pe benzină, poate reduce emisiile nocive în atmosferă cu 90% și, în același timp, consumul de benzină în oraș este redus semnificativ (numai un motor pe benzină funcționează pe autostradă, deci nu există economii acolo).

Să începem cu modul în care se mișcă mașina. La inceputul miscarii si la viteze mici sunt implicate doar bateria si motoarele electrice. Energia stocată în baterie merge către centrul energetic, care, la rândul său, o trimite către motoarele electrice, făcând mașina să se miște lin și silentios. După creșterea vitezei, motorul cu ardere internă este conectat la lucru, iar momentul de pe roțile motoare este furnizat simultan de la motoarele electrice și motoarele cu ardere internă. În acest caz, o parte din energia motorului cu ardere internă merge către generator, iar acum alimentează motoarele electrice și eliberează excesul de energie către baterie, care a pierdut o parte din rezerva de energie la începutul anului. miscarea. Când conduceți în modul normal, numai tracțiunea față este utilizată automat, în toate celelalte - tracțiune integrală. În modul de accelerare, cuplul la roți provine în principal de la motorul pe benzină, iar motoarele electrice, dacă este necesar, măresc dinamica, completează motorul cu ardere internă. Unul dintre cele mai interesante momente este frânarea. „Creierul” electronic al mașinii decid singur când să aplice sistemul de frânare hidraulic și când frânarea regenerativă, acordând prioritate acestuia din urmă. Adică, în momentul în care pedala de frână este apăsată, ele transferă motoarele electrice în modul de funcționare „generator” și creează un cuplu de frânare pe roți, generând electricitate și alimentând bateria prin centrul energetic. Acesta este punctul culminant al „hibridului”.

La mașinile clasice, energia de frânare se pierde complet, lăsând sub formă de căldură prin discurile de frână și alte piese. Utilizarea energiei de frânare este deosebit de eficientă în zonele urbane, când de multe ori trebuie să frânezi la semafoare. Vehicle Dynamics Integrated Management (VDIM) integrează și gestionează toate sistemele de siguranță activă.
Una dintre primele mașini de succes echipate cu un motor hibrid care a mers în masă a fost Toyota Prius dezvoltat de Toyota, care consumă 3,2 litri de benzină la 100 km (în oraș). Toyota a lansat și un SUV cu motor hibrid Lexus RX400h. Costul unei astfel de mașini, în funcție de configurație, variază de la 68 la 77 de mii de dolari. Trebuie remarcat faptul că primele versiuni ale Toyota Prius au fost inferioare mașinilor din aceeași clasă atât ca viteză, cât și ca putere, dar Lexus RX400h nu mai este inferior colegilor săi nici ca viteză, nici ca putere.

Principalele preocupări auto din lume și-au îndreptat, de asemenea, atenția către motoarele hibride ca o soluție la problema economiei de combustibil și a poluării mediului. Astfel, Volvo Group a anunțat crearea unui motor hibrid pentru camioane, tractoare, semiremorci și autobuze. Dezvoltatorii companiei se așteaptă ca ideea lor să vă permită să obțineți economii de combustibil de 35%.
Cu toate acestea, trebuie spus că mașinile hibride „cu bang”, până acum, au mers doar în America de Nord (Canada și SUA). Și în America, cererea pentru ele crește din ce în ce mai mult, deoarece mașinile care consumau mult combustibil erau populare acolo până în ultimii ani și, din moment ce prețul combustibilului a început să crească brusc și abrupt, americanii s-au gândit brusc să-l economisească și, ca soluție la problemă, au început să folosească mașini cu motoare hibride. În Europa, apariția motoarelor hibride a fost luată cu calm, deoarece acolo conduc un motor economic și mai ecologic decât un motor pe benzină, vechiul motor diesel. Spre deosebire de SUA, peste 50% dintre mașinile din Europa sunt echipate cu motoare diesel. În plus, mașinile diesel sunt mai ieftine decât mașinile hibride, mai simple și mai fiabile. La urma urmei, toată lumea știe că, cu cât sistemul este mai complex, cu atât este mai puțin fiabil! Și tocmai din cauza complexității și capriciosului lor, practic nu există mașini hibride în spațiul post-sovietic. Dealerii oficiali nu le aduc aici. Și orice proprietar al unei astfel de mașini se va confrunta inevitabil cu problema stațiilor de service. Nu avem benzinării care s-ar ocupa de mașini hibride. Și nu poți repara singur o astfel de mașină!