Хибридният автомобил не е ново изобретение. Първата стъпка към хибридните превозни средства е направена през 1665 г., когато Фердинанд Вербиест, йезуитски свещеник, започва работа по планове за просто четириколесно превозно средство, което може да се задвижва с пара или конска тяга. Първите автомобили с хибриден двигател се появяват в началото на 19-ти и 20-ти век. Освен това някои разработчици успяха да преминат от проекти към производство в малък мащаб. Започвайки от 1897 г. и през следващите 10 години, френската Compagnie Parisienne des Voitures Electriques произвежда партида електрически и хибридни превозни средства. През 1900 г. General Electric проектира хибридна кола с 4-цилиндров бензинов двигател. И "хибридните" камиони напуснаха поточната линия на Walker Vehicle Company от Чикаго до 1940 г.
Разбира се, всичко това бяха само прототипи и малки автомобили. Сега обаче острият недостиг на петрол и икономическата криза стимулират развитието на хибридните двигатели. Сега нека да разгледаме по-подробно какво е хибриден двигател и каква е ползата от него? Хибридният двигател е система от два двигателя - електрически и бензинов. В зависимост от режимите на работа, бензиновият и електрическият могат да се включват едновременно или поотделно. Този процес се контролира от мощен компютър, който решава какво трябва да работи в момента.Така че, когато се движите по пистите, бензиновият двигател е включен, тъй като батерията на пистата няма да издържи дълго. Ако колата се движи в градски режим, тогава тук вече се използва електрически мотор, и двата работят по време на ускорение или големи натоварвания. Докато бензиновият двигател работи, батерията се зарежда. Такъв двигател, дори като се вземе предвид факта, че системата използва бензинов двигател, може да намали вредните емисии в атмосферата с 90% и в същото време консумацията на бензин в града е значително намалена (само бензинов двигател работи на магистрала, така че там няма спестявания). 
Нека започнем с това как колата се движи. В началото на движението и при ниски скорости участват само батерията и електродвигателите. Енергията, съхранена в батерията, отива в енергийния център, който от своя страна я изпраща към електрическите двигатели, карайки колата да се движи плавно и безшумно. След като набере скорост, двигателят с вътрешно горене се включва в работа, а моментът на задвижващите колела се захранва едновременно от електродвигатели и двигатели с вътрешно горене. В същото време част от енергията на двигателя с вътрешно горене отива към генератора и сега той захранва електродвигателите, а излишната енергия отдава на батерията, която е загубила част от енергийния резерв в началото на движението. При шофиране в нормален режим автоматично се използва само задвижване на предните колела, във всички останали - задвижване на всички колела. В режим на ускорение въртящият момент към колелата идва главно от бензиновия двигател, а електрическите двигатели, ако е необходимо, увеличават динамиката, допълват двигателя с вътрешно горене. Един от най-интересните моменти е спирането. Електронните „мозъци“ на автомобила сами решават кога да задействат хидравличната спирачна система и кога регенеративното спиране, като дават предпочитание на последното. Тоест, в момента на натискане на педала на спирачката, те прехвърлят електродвигателите в режим на работа „генератор“ и създават спирачен момент върху колелата, генерирайки електричество и захранвайки батерията през енергийния център. Това е акцентът на „хибрида“. 
При класическите автомобили спирачната енергия се губи напълно, оставяйки се като топлина през спирачните дискове и други части. Използването на спирачна енергия е особено ефективно в градски условия, когато често трябва да спирате на светофари. Vehicle Dynamics Integrated Management (VDIM) интегрира и управлява всички системи за активна безопасност.
Един от първите успешни автомобили, оборудвани с хибриден двигател, който отиде в масите, беше Toyota Prius, разработен от Toyota, който консумира 3,2 литра бензин на 100 км (в града). Toyota пусна и SUV с хибриден двигател Lexus RX400h.Цената на такъв автомобил, в зависимост от конфигурацията, варира от 68 до 77 хиляди долара. Трябва да се отбележи, че първите версии на Toyota Prius бяха по-ниски от автомобили от същия клас както по скорост, така и по мощност, но Lexus RX400h вече не отстъпва на своите съученици нито по скорост, нито по мощност. 
Водещите световни автомобилни концерни също насочиха вниманието си към хибридните двигатели като решение на проблема с икономията на гориво и замърсяването на околната среда. Така Volvo Group обяви създаването на хибриден двигател за камиони, трактори, полуремаркета и автобуси. Разработчиците на компанията очакват, че тяхното въображение ще ви позволи да получите 35% икономия на гориво.
С всичко това трябва да се каже, че хибридните автомобили "с гръм и трясък" досега са отишли само в Северна Америка (Канада и САЩ). И в Америка търсенето им расте все повече и повече, тъй като до последните години там бяха популярни колите, които консумират много гориво и след като горивото започна рязко и рязко да поскъпва, американците рязко се замислиха да го спестят и, като решение на проблема започнаха да използват автомобили с хибридни двигатели. В Европа появата на хибридни двигатели беше приета спокойно, тъй като там те карат икономичен и по-екологичен от бензинов двигател, добрият стар дизел. За разлика от САЩ, повече от 50% от автомобилите в Европа са оборудвани с дизелови двигатели. Освен това дизеловите коли са по-евтини от хибридните, по-опростени и по-надеждни. В крайна сметка, всеки знае, че колкото по-сложна е системата, толкова по-малко надеждна е тя! И точно поради тяхната сложност и капризност, в постсъветското пространство практически няма хибридни автомобили. Официалните дилъри не ги носят тук. И всеки собственик на такава кола неизбежно ще се сблъска с проблема на сервизите. Нямаме сервизи, които да се занимават с хибридни коли. И не можете сами да поправите такава машина!
Тойота ПриусРабота на автомобила в различни режими на движение
Сравнителни данни за автомобили Prius от различни години на производство
Двигател с вътрешно горене Тойота Приус
Тойота Приусима двигател с вътрешно горене (ДВГ) с работен обем от 1497 cc, което е необичайно малко за автомобил с тегло 1300 кг.Това е възможно благодарение на наличието на електрически двигатели и батерии, които помагат на ДВГ, когато е необходима повече мощност. конвенционален автомобил, двигателят е проектиран за високо ускорение и шофиране по стръмен хълм, така че почти винаги работи с ниска ефективност. 30-тото тяло използва различен двигател, 2ZR-FXE, 1,8 литра. Тъй като колата не може да бъде свързана захранването на градската мрежа (което се планира да бъде внедрено от японски инженери в близко бъдеще), няма друг дългосрочен източник на енергия и този двигател трябва да доставя енергия за зареждане на батерията, както и за движение на колата и захранване на допълнителни консуматори като климатик, ел. нагревател, аудио и др. .e Обозначение на Toyota за двигател Prius - 1NZ-FXE. Прототипът на този двигател е двигателят 1NZ-FE, който е инсталиран на автомобили Yaris, Bb, Fun Cargo", Platz. Дизайнът на много части на двигателите 1NZ-FE и 1NZ-FXE е един и същ. Например цилиндър блокове за Bb, Fun Cargo, Platz и Prius 11 Въпреки това, двигателят 1NZ-FXE използва различна схема на карбуриране и следователно разликите в дизайна са свързани. Двигателят 1NZ-FXE използва цикъла на Аткинсън, докато двигателят 1NZ-FE използва конвенционален цикъл на Ото.
В двигател с цикъл на Ото по време на процеса на всмукване в цилиндъра навлиза въздушно-горивна смес. Налягането във всмукателния колектор обаче е по-ниско, отколкото в цилиндъра (тъй като потокът се контролира от дросела) и така буталото върши допълнителната работа по засмукване на сместа въздух-гориво, действайки като компресор. Всмукателният клапан се затваря близо до долната мъртва точка. Сместа в цилиндъра се компресира и запалва в момента на подаване на искрата. Обратно, цикълът на Аткинсън не затваря всмукателния клапан в долната мъртва точка, а го оставя отворен, докато буталото започва да се издига. Част от въздушно-горивната смес се изтласква във всмукателния колектор и се използва в друг цилиндър. По този начин загубите при изпомпване са намалени в сравнение с цикъла на Ото. Тъй като обемът на сместа, която се компресира и изгаря, намалява, налягането по време на компресия с тази схема за образуване на смес също намалява, което позволява да се увеличи степента на компресия до 13, без риск от детонация. Увеличаването на съотношението на компресия повишава топлинната ефективност. Всички тези мерки допринасят за подобряване на горивната ефективност и екологичността на двигателя. Изплащането е намаляване на мощността на двигателя. Така двигателят 1NZ-FE има мощност от 109 к.с., а двигателят 1NZ-FXE има 77 к.с.
Двигател/Генератори Toyota Prius
Тойота Приусима два електродвигателя/генератора. Те са много сходни по дизайн, но се различават по размер. И двата са синхронни двигатели с трифазен постоянен магнит. Името е по-сложно от самия дизайн. Роторът (частта, която се върти) е голям, мощен магнит и няма никакви електрически връзки. Статорът (неподвижната част, прикрепена към купето на автомобила) съдържа три комплекта намотки. Когато токът протича в определена посока през един набор от намотки, роторът (магнитът) взаимодейства с магнитното поле на намотката и се поставя в определена позиция. Чрез преминаване на ток последователно през всеки набор от намотки, първо в една посока, а след това в другата, роторът може да бъде преместен от една позиция в друга и така да го накара да се върти. Разбира се, това е опростено обяснение, но то показва същността на този тип двигатели. Ако външна сила завърти ротора, токът преминава през всеки комплект намотки на свой ред и може да се използва за зареждане на батерия или захранване на друг двигател. По този начин едно устройство може да бъде двигател или генератор в зависимост от това дали ток преминава през намотките, за да привлече роторните магнити, или токът се освобождава, когато някаква външна сила завърти ротора. Това е още по-опростено, но ще послужи за дълбочината на обяснението.
Мотор/генератор 1 (MG1) е свързан към слънчевата предавка на разпределителното устройство (PSD). Той е по-малкият от двата и има максимална мощност от около 18 kW. Обикновено той стартира двигателя с вътрешно горене и регулира оборотите на двигателя с вътрешно горене, като променя количеството произведена електроенергия. Мотор/генератор 2 (MG2) е свързан към зъбния венец на планетарната предавка (устройство за разпределение на мощността) и по-нататък през скоростната кутия към колелата. Следователно той директно задвижва колата. Той е по-големият от двата мотор-генератора и има максимална мощност от 33kW (50kW за Prius NHW-20). MG2 понякога се нарича "тягов двигател" и обичайната му роля е да задвижва автомобила като двигател или да връща спирачната енергия като генератор. И двата мотора/генератора се охлаждат с антифриз.
Тойота Приус Инвертор
Тъй като двигателите/генераторите работят с трифазен променлив ток и батерията, както всички батерии, произвежда постоянен ток, необходимо е някакво устройство за преобразуване на една форма на ток в друга. Всеки MG има "инвертор", който изпълнява тази функция. Инверторът научава позицията на ротора от сензор на MG вала и контролира тока в намотките на двигателя, за да поддържа двигателя да работи с необходимата скорост и въртящ момент. Инверторът променя тока в намотка, когато магнитният полюс на ротора премине тази намотка и премине към следващата. В допълнение, инверторът прилага напрежение на батерията към намотките и след това го изключва отново много бързо (при висока честота), за да промени средната стойност на тока и оттам въртящия момент. Използвайки „самоиндуктивността“ на намотките на двигателя (свойството на електрическите намотки, които се противопоставят на променящия се ток), инверторът всъщност може да прокара повече ток през намотката, отколкото се подава от батерията. Работи само когато напрежението на намотките е по-малко от напрежението на батерията, поради което се пести енергия. Въпреки това, тъй като количеството на тока през намотката определя въртящия момент, този ток прави възможно постигането на много висок въртящ момент при ниски скорости. До приблизително 11 км/ч MG2 е в състояние да генерира 350 Nm (400 Nm за Prius NHW-20) въртящ момент в скоростната кутия. Ето защо колата може да започне да се движи с приемливо ускорение без използването на скоростна кутия, която обикновено увеличава въртящия момент на двигателя с вътрешно горене. В случай на късо съединение или прегряване, инверторът изключва високоволтовата част на машината. В същото устройство с инвертора има и преобразувател, който е предназначен за обратно преобразуване на променливотоково напрежение в постоянен -13,8 волта. За да се отклоним малко от теорията, малко практика: инверторът, подобно на мотор-генераторите, се охлажда от независима охладителна система. Тази охладителна система се захранва от електрическа помпа. Ако на тяло 10 тази помпа се включи, когато температурата в хибридната охладителна верига достигне около 48 ° C, тогава на тела 11 и 20 се използва различен алгоритъм за работа на тази помпа: бъдете „зад борда“ най-малко -40 градуса, помпата ще започне да работи още при включване на запалването. Съответно ресурсът на тези помпи е много, много ограничен. Какво се случва, когато помпата задръсти или изгори: според законите на физиката антифризът при нагряване от MG (особено MG2) се издига нагоре - в инвертора. А в инвертора трябва да охлажда силовите транзистори, които се нагряват значително при натоварване. Резултатът е техният провал, т.е. най-честата грешка на тяло 11: P3125 - неизправност на инвертора поради изгоряла помпа. Ако в този случай силовите транзистори издържат на такъв тест, тогава намотката MG2 изгаря. Това е друга често срещана грешка на тяло 11: P3109. На 20-то тяло японските инженери подобриха помпата: сега роторът (работното колело) не се върти в хоризонтална равнина, където целият товар отива към един опорен лагер, а във вертикална, където товарът се разпределя равномерно върху 2 лагера . За съжаление, това добави малко надеждност. Само през април-май 2009 г. в сервиза ни бяха подменени 6 помпи на 20 каросерии. Практически съвети за собствениците на 11 и 20 Prius: вземете правило поне веднъж на всеки 2-3 дни да отваряте капака за 15-20 секунди при включено запалване или работеща кола. Веднага ще видите движението на антифриза в разширителния съд на хибридната система. След това можете да шофирате безопасно. Ако там няма движение на антифриз, не можете да карате кола!
Toyota Prius високоволтова батерия
батерия с високо напрежение(съкратено VVB Toyota Prius) Prius в 10 тяло се състои от 240 клетки с номинално напрежение 1,2 V, много подобни на D-размер батерия за фенерче, комбинирани в 6 части, в така наречените "бамбуци" (има малка прилика във външния вид). "Бамбуците" са монтирани по 20 броя в 2 корпуса. Общото номинално напрежение на VVB е 288 V. Работното напрежение варира в режим на празен ход от 320 до 340 V. Когато напрежението в VVB падне до 288 V, стартирането на двигателя с вътрешно горене става невъзможно. В този случай символът на батерията с иконата "288" вътре ще светне на екрана на дисплея. За да стартирате двигателя с вътрешно горене, японците в 10-то тяло използваха обикновено зарядно устройство, което се осъществява от багажника. Често задавани въпроси, как да го използвам? Отговарям: първо, повтарям, че може да се използва само когато на дисплея е иконата "288". В противен случай при натискане на бутона "СТАРТ" просто ще чуете гадно скърцане и ще светне червената лампичка "грешка". Второ: трябва да свържете „донор“ към клемите на малка батерия, т.е. или зарядно устройство, или добре заредена мощна батерия (но в никакъв случай стартово устройство!). След това при изключено запалване натиснете бутона "СТАРТ" за поне 3 секунди. Когато зелената светлина светне, VVB ще започне да се зарежда. Ще приключи автоматично след 1-5 минути. Това зареждане е напълно достатъчно за 2-3 стартирания на двигателя с вътрешно горене, след което VVB ще бъде зареден от конвертора. Ако 2-3 стартирания не доведоха до стартиране на двигателя с вътрешно горене (и в същото време "READY" ("Ready") на дисплея не трябва да мига, но да гори постоянно), тогава е необходимо да спрете безполезните стартирания и потърсете причината за неизправността. В 11-то тяло VVB се състои от 228 елемента по 1,2 V всеки, комбинирани в 38 възли от 6 елемента, с общо номинално напрежение 273,6 V.
Цялата батерия е монтирана зад задната седалка. В същото време елементите вече не са оранжеви "бамбуци", а са плоски модули в сиви пластмасови кутии. Максималният ток на батерията е 80 A при разреждане и 50 A при зареждане. Номиналният капацитет на батерията е 6,5 Ah, но електрониката на автомобила позволява да се използва само 40% от този капацитет, за да се удължи живота на батерията. Степента на зареждане може да се променя само между 35% и 90% от пълния номинален заряд. Умножавайки напрежението на батерията и нейния капацитет, получаваме номинален енергиен резерв - 6,4 MJ (мегаджаула), и използваем резерв - 2,56 MJ. Тази енергия е достатъчна, за да ускори автомобила, водача и пътника до 108 км/ч (без помощта на двигателя с вътрешно горене) четири пъти. За да произведе това количество енергия, един двигател с вътрешно горене ще изисква приблизително 230 милилитра бензин. (Тези цифри са дадени само за да ви дадат представа за количеството съхранена енергия в батерията.) Превозното средство не може да се управлява без гориво, дори когато тръгва с 90% пълен номинален заряд при дълго спускане. През повечето време имате около 1 MJ използваема мощност на батерията. Много VVB влизат в ремонт точно след като собственикът изчерпи бензина (в този случай иконата "Проверете двигателя" и триъгълник с удивителен знак ще светнат на таблото), но собственикът се опитва да "посегне" до зареждане с гориво. След като напрежението на елементите падне под 3 V, те "умират". На 20-то тяло японските инженери отидоха по друг начин, за да увеличат мощността: те намалиха броя на елементите до 168, т.е. останаха 28 модула. Но за използване в инвертор, напрежението на батерията се повишава до 500 V с помощта на специално бустерно устройство. Увеличаването на номиналното напрежение на MG2 в тялото на NHW-20 направи възможно увеличаването на мощността му до 50 kW без промяна на размерите.
Prius има и допълнителна батерия. Това е 12-волтова, 28 ампер-часа оловно-киселинна батерия, която се намира от лявата страна на багажника (в тялото 20 - отдясно). Неговата цел е да захрани електрониката и аксесоарите, когато хибридната система е изключена и главното реле за високо напрежение на батерията е изключено. Когато хибридната система работи, източникът на 12 V е DC/DC преобразувател от системата с високо напрежение към 12 V DC. Той също така презарежда допълнителната батерия, когато е необходимо. Основните блокове за управление комуникират чрез вътрешна CAN шина. Останалите системи комуникират през мрежата Body Electronics Area Network. VVB има и собствен блок за управление, който следи температурата на елементите, напрежението върху тях, вътрешното съпротивление, а също така управлява вградения във VVB вентилатор. На 10-то тяло има 8 температурни сензора, които са термистори, на самите "бамбуци", а 1 е общ VVB сензор за контрол на температурата на въздуха. На 11-то тяло -4 +1, а на 20-то -3 +1.
Разпределителен блок за Toyota Prius
Въртящият момент и енергията на двигателя с вътрешно горене и двигателите/генераторите се комбинират и разпределят от планетарен набор от предавки, наречен от Toyota „устройство за разделяне на мощността“ (PSD, Power Split Device). И въпреки че не е трудно за производство, това устройство е доста трудно за разбиране и още по-трудно да се разгледат в пълен контекст всички режими на работа на устройството. Затова ще посветим няколко други теми на обсъждането на устройството за разпределение на мощността. Накратко, това позволява на Prius да работи както в сериен, така и в паралелен хибриден режим едновременно и да извлече някои от предимствата на всеки режим. ICE може да върти колелата директно (механично) чрез PSD. В същото време променливо количество енергия може да бъде взето от двигателя с вътрешно горене и преобразувано в електричество. Може да зарежда батерия или да се предава на един от двигателите/генераторите, за да помогне за завъртане на колелата. Гъвкавостта на това механично/електрическо разпределение на мощността позволява на Prius да подобри горивната ефективност и да управлява емисиите по време на шофиране, което не е възможно с твърда механична връзка между двигателя с вътрешно горене и колелата, както при паралелен хибрид, но без загуба на електрическа енергия, както при сериен хибрид. Често се казва, че Prius има CVT (Continue Variable Transmission) - непрекъснато променлива или "постоянно променлива" трансмисия, това е блокът за разпределение на мощността PSD. Обаче конвенционалната CVT работи точно по същия начин като нормалната трансмисия, с изключение на това, че предавателното отношение може да се променя непрекъснато (плавно), а не в малък диапазон от стъпки (първа предавка, втора предавка и т.н.). Малко по-късно ще разгледаме как PSD се различава от конвенционалната безстепенна трансмисия, т.е. вариатор.
Обикновено най-задаваният въпрос за "кутията" на автомобил Prius: какъв вид масло се налива там, колко в обем и колко често да се сменя. Много често сред работниците в автосервизите има такова погрешно схващане: тъй като в кората няма пръчка, това означава, че маслото изобщо не трябва да се сменя там. Това погрешно схващане е довело до смъртта на повече от една кутия.
10 тяло: работна течност T-4 - 3,8 литра.
11 тяло: работна течност T-4 - 4,6 литра.
20 тяло: работна течност ATF WS - 3,8 литра. Период на смяна: след 40 хиляди км. Според японските условия маслото се сменя на всеки 80 хиляди км, но за особено трудни условия на работа (и японците приписват експлоатацията на автомобили в Русия на тези особено трудни условия - и ние сме солидарни с тях), маслото трябва да да се сменят 2 пъти по-често.
Ще ви разкажа за основните разлики в поддръжката на кутиите, т.е. относно смяната на маслото. Ако в 20-то тяло, за да смените маслото, просто трябва да развиете щепсела за източване и след като източите старото, да налеете ново масло, тогава на 10-то и 11-то тяло не е толкова просто. Дизайнът на масления съд на тези машини е направен по такъв начин, че ако просто развиете щепсела за източване, тогава само част от маслото ще изтече, а не най-мръсното. И 300-400 грама от най-мръсното масло с други отломки (парчета уплътнител, износващи се продукти) остават в картера. Следователно, за да смените маслото, е необходимо да извадите тавата на кутията и след като излеете мръсотията и я почистите, поставете я на място. При премахване на палета получаваме още един допълнителен бонус - можем да диагностицираме състоянието на кутията по продуктите на износване в палета. Най-лошото нещо за собственика е, когато види жълти (бронзови) чипове на дъното на тигана. Тази кутия няма да живее дълго. Уплътнението на тигана е корково и ако отворите по него не са придобили овална форма може да се използва повторно без никакви уплътнители! Основното при монтирането на палета е да не затягате болтовете, за да не отрежете уплътнението с палета. Какво друго е интересно в трансмисията: Използването на верижно задвижване е доста необичайно, но всички обикновени автомобили имат редуктори на предавките между двигателя и осите. Целта им е да позволят на двигателя да се върти по-бързо от колелата и също така да увеличат генерирания от двигателя въртящ момент до повече въртящ момент на колелата. Съотношенията, с които скоростта на въртене се намалява и въртящият момент се увеличава, са задължително еднакви (триенето се пренебрегва) поради закона за запазване на енергията. Съотношението се нарича "общо предавателно число". Общото предавателно отношение на Prius в 11-то тяло е 3.905. Получава се така:
Зъбното колело с 39 зъба на изходния вал на PSD задвижва зъбното колело с 36 зъба на първия междинен вал чрез безшумна верига (така наречената Морзова верига).
Зъбното колело с 30 зъба на първия междинен вал е свързано и задвижва зъбното колело с 44 зъба на втория междинен вал.
Зъбното колело с 26 зъба на втория междинен вал е свързано и задвижва зъбното колело със 75 зъба на входа на диференциала.
Стойността на изхода на диференциала към двете колела е същата като входа на диференциала (всъщност те са идентични, освен при завиване).
Ако извършим проста аритметична операция: (36/39) * (44/30) * (75/26), получаваме (до четири значещи цифри) общо предавателно отношение от 3,905.
Защо се използва верижно задвижване? Тъй като избягва аксиалната сила (сила по оста на вала), която би възникнала при конвенционалните спирални зъбни колела, използвани в автомобилните трансмисии. Това също може да се избегне с цилиндрични зъбни колела, но те създават шум. Тягата не е проблем на междинните валове и може да бъде балансирана от конусни ролкови лагери. Това обаче не е толкова лесно с PSD изходящия вал. Няма нищо необичайно в диференциала, осите и колелата на Prius. Както при конвенционалната кола, диференциалът позволява на вътрешните и външните колела да се въртят с различни скорости, когато колата завива. Осите предават въртящ момент от диференциала към главината на колелото и включват шарнир, който позволява на колелата да се движат нагоре и надолу, следвайки окачването. Колелата са от лека алуминиева сплав и са оборудвани с гуми с високо налягане и ниско съпротивление при търкаляне. Гумите имат радиус на търкаляне от приблизително 11,1 инча, което означава, че колата се движи 1,77 метра за всеки оборот на колелото.Само размерът на стандартните гуми на 10 и 11 каросерии е необичаен: 165/65-15. Това е доста рядък размер на гумата в Русия. Много продавачи, дори в специализирани магазини, съвсем сериозно убеждават, че такъв каучук не съществува в природата. Моите препоръки: за руски условия най-подходящият размер е 185/60-15. При 20 Prius размерът на гумата е увеличен, което се отразява благоприятно на нейната издръжливост. Сега по-интересно: какво липсва в Prius, какво има във всяка друга кола?
Няма стъпаловидна трансмисия, нито ръчна, нито автоматична - Prius не използва стъпаловидни трансмисии;
Няма съединител или трансформатор - колелата винаги са свързани към ICE и двигатели/генератори;
Няма стартер - стартирането на двигателя с вътрешно горене се извършва от MG1 чрез зъбни колела в разпределителното устройство;
Няма алтернатор - електричеството се генерира от двигатели/генератори според нуждите.
Следователно структурната сложност на хибридното задвижване на Prius всъщност не е много по-голяма от тази на конвенционален автомобил. В допълнение, новите и непознати части като двигатели/генератори и PSD имат по-висока надеждност и по-дълъг живот от някои от частите, които са премахнати от дизайна.
Работа на автомобила при различни условия на шофиране
Старт на двигателя на Toyota Prius
За да стартира двигателя, MG1 (свързан към слънчевото зъбно колело) се върти напред, използвайки захранването от батерията с високо напрежение. Ако превозното средство е неподвижно, планетарното зъбно колело също ще остане неподвижно. Следователно въртенето на слънчевата предавка принуждава планетарния носач да се върти. Той е свързан с двигателя с вътрешно горене (ICE) и го завърта на 1/3,6 от скоростта на въртене на MG1. За разлика от конвенционалната кола, която доставя гориво и запалване на двигателя с вътрешно горене веднага щом стартерът започне да го върти, Prius изчаква, докато MG1 ускори двигателя с вътрешно горене до приблизително 1000 об./мин. Това се случва за по-малко от секунда. MG1 е значително по-мощен от конвенционалния стартер. За да завърти двигателя с вътрешно горене с тази скорост, самият той трябва да се върти със скорост от 3600 об./мин. Стартирането на ICE при 1000 оборота в минута не създава почти никакъв стрес върху него, защото това е скоростта, с която ICE би бил щастлив да работи на собствена мощност. Освен това Prius започва със задействане само на няколко цилиндъра. Резултатът е много плавен старт, без шум и потрепвания, което елиминира износването, свързано с конвенционалното стартиране на автомобилен двигател. В същото време веднага ще обърна внимание на често срещана грешка на майстори и собственици: често ми се обаждат и питат какво пречи на двигателя с вътрешно горене да продължи да работи, защо започва за 40 секунди и спира. Всъщност, докато мига рамката READY, ICE НЕ РАБОТИ! Това го превръща в MG1! Макар и визуално - пълно усещане за стартиране на двигателя с вътрешно горене, т.е. Двигателят издава шум, излиза дим от изпускателната тръба..
След като ICE започне да работи на собствена мощност, компютърът контролира отварянето на дросела, за да получи правилната скорост на празен ход по време на загряване. Електричеството вече не захранва MG1 и всъщност, ако батерията е изтощена, MG1 може да генерира електричество и да зарежда батерията. Компютърът просто настройва MG1 като генератор вместо двигател, отваря още малко газта на двигателя (до около 1200 об/мин) и получава електричество.
Студен старт Toyota Prius
Когато стартирате Prius със студен двигател, неговият основен приоритет е да загрее двигателя и каталитичния конвертор, така че системата за контрол на емисиите да може да работи. Двигателят ще работи няколко минути, докато това се случи (колко време зависи от действителната температура на двигателя и катализатора). По това време се вземат специални мерки за контрол на отработените газове по време на загряване, включително задържане на отработените въглеводороди в абсорбера, който ще бъде почистен по-късно и работа на двигателя в специален режим.
Топъл старт Toyota Priusс
Когато стартирате Prius с горещ двигател, той ще работи за кратко време и след това ще спре. На празен ход ще бъде в рамките на 1000 оборота в минута.
За съжаление, не е възможно да попречите на двигателя с вътрешно горене да стартира, когато включите колата, дори ако всичко, което искате да направите, е да се преместите до близкия асансьор. Това важи само за 10 и 11 тела. На 20-то тяло се прилага различен алгоритъм за стартиране: натиснете спирачката и натиснете бутона "СТАРТ". Ако във VVB има достатъчно енергия и не включите нагревателя, за да загреете интериора или стъклото, двигателят с вътрешно горене няма да стартира. Надписът "READY" (Totob ") просто ще светне, т.е. колата е НАПЪЛНО готова за движение. Достатъчно е да превключите джойстика (а изборът на режими на тялото 20 се извършва с джойстика) в позиция D или R и отпуснете спирачката, ще тръгнете!
Prius винаги е на директна предавка. Това означава, че двигателят сам не може да осигури целия въртящ момент, за да задвижи автомобила енергично. Въртящият момент за първоначалното ускорение се добавя от мотора MG2, задвижващ директно планетарния венец, свързан към входа на скоростната кутия, чийто изход е свързан към колелата. Електрическите двигатели развиват най-добър въртящ момент при ниски обороти, така че са идеални за стартиране на автомобил.
Нека си представим, че ICE работи и колата е неподвижна, което означава, че моторът MG1 се върти напред. Управляващата електроника започва да приема енергия от генератора MG1 и да я предава на двигателя MG2. Сега, когато вземете енергия от генератор, тази енергия трябва да дойде отнякъде. Има някаква сила, която забавя въртенето на вала и нещо, което върти вала, трябва да устои на тази сила, за да поддържа скорост. Устоявайки на това „натоварване на генератора“, компютърът ускорява двигателя с вътрешно горене, за да добави повече мощност. И така, ICE завърта планетарния носач по-силно, а MG1 се опитва да забави въртенето на слънчевата предавка. Резултатът е сила върху зъбния венец, която го кара да се завърти и да започне да движи колата.
Спомнете си, че при планетарна предавка въртящият момент на двигателя с вътрешно горене се разделя 72% на 28% между короната и слънцето. Докато не натиснахме педала на газта, ICE просто работеше на празен ход и не генерираше изходен въртящ момент. Сега обаче оборотите са добавени и 28% от въртящия момент върти MG1 като генератор. Останалите 72% от въртящия момент се прехвърлят механично към зъбния венец и следователно към колелата. Докато по-голямата част от въртящия момент идва от двигателя MG2, ICE прехвърля въртящия момент към колелата по този начин.
Сега трябва да разберем как 28% от въртящия момент на ICE, който се изпраща към генератора MG1, може евентуално да ускори стартирането на колата - с помощта на двигателя MG2. За да направим това, трябва ясно да разграничим въртящия момент и енергията. Въртящият момент е въртяща се сила и точно както силата по права линия, не е необходима енергия за поддържане на силата. Да предположим, че дърпате кофа с вода с лебедка. Тя отнема енергия. Ако лебедката се задвижва от електрически двигател, ще трябва да я захранвате с електричество. Но, когато сте вдигнали кофата до върха, можете да я закачите с някаква кука или прът или нещо друго, за да я държите отгоре. Силата (теглото на кофата), приложена към въжето, и въртящият момент, предаван от въжето към барабана на лебедката, не са изчезнали. Но тъй като силата не се движи, няма трансфер на енергия и ситуацията е стабилна без енергия. По същия начин, когато превозното средство е неподвижно, въпреки че 72% от въртящия момент на ICE се изпраща към колелата, няма енергиен поток в тази посока, тъй като венецът не се върти. Слънчевата предавка обаче се върти бързо и въпреки че получава само 28% от въртящия момент, това позволява да се генерира много електричество. Тази линия на разсъждение показва, че задачата на MG2 е да приложи въртящ момент към входа на механична скоростна кутия, която не изисква много мощност. Много ток трябва да премине през намотките на двигателя, преодолявайки електрическото съпротивление, и тази енергия се губи като топлина. Но когато колата се движи бавно, тази енергия идва от MG1. Когато превозното средство започне да се движи и набира скорост, MG1 се върти по-бавно и произвежда по-малко мощност. Компютърът обаче може да увеличи малко оборотите на двигателя с вътрешно горене. Сега повече въртящ момент идва от ICE и тъй като повече въртящ момент трябва да преминава и през слънчевата предавка, MG1 може да поддържа генерирането на мощност високо. Намалената скорост на въртене се компенсира от увеличаване на въртящия момент.
Избягвахме да споменаваме батерията до този момент, за да стане ясно как не е необходимо да задвижвате колата. Въпреки това, повечето стартирания са резултат от компютъра, който прехвърля мощност от батерията директно към двигателя MG2.
Има ограничения на скоростта на ICE, когато колата се движи бавно. Те се дължат на необходимостта да се предотврати повреда на MG1, който ще трябва да се върти много бързо. Това ограничава количеството мощност, произведена от двигателя с вътрешно горене. Освен това би било неприятно за водача да чуе, че ICE се върти твърде много за плавен старт. Колкото по-силно натискате педала на газта, толкова повече ще набира оборотите ICE, но и толкова повече енергия ще идва от батерията. Ако поставите педала на пода, приблизително 40% от енергията идва от батерията и 60% от двигателя с вътрешно горене при скорост около 40 км/ч. Докато колата ускорява и ICE набира обороти в същото време, тя доставя по-голямата част от мощността, достигайки около 75% при 96 км/ч, ако все още натискате педала до пода. Както си спомняме, енергията на двигателя с вътрешно горене включва това, което се приема от генератора MG1 и се предава под формата на електричество към двигателя MG2. При 96 км/ч MG2 всъщност доставя повече въртящ момент и следователно повече мощност към колелата, отколкото се доставя чрез планетарната предавка от двигателя с вътрешно горене. Но по-голямата част от електроенергията, която използва, идва от MG1 и следователно косвено от ICE, а не от батерията.
Ускоряване и шофиране нагоре Toyota Prius
Когато е необходима повече мощност, ICE и MG2 работят заедно, за да генерират въртящ момент за задвижване на автомобила по почти същия начин, както е описано по-горе за потегляне. С увеличаването на скоростта на превозното средство количеството въртящ момент, което MG2 може да достави, намалява, тъй като започва да работи при лимита си на мощност от 33kW. Колкото по-бързо се върти, толкова по-малък въртящ момент може да издаде при тази мощност. За щастие, това е в съответствие с очакванията на водача. Когато конвенционален автомобил ускорява, скоростната кутия превключва нагоре и въртящият момент на оста се намалява, така че двигателят да може да намали скоростта си до безопасна стойност. Въпреки че се извършва с помощта на напълно различни механизми, Prius дава същото цялостно усещане като ускорението в конвенционален автомобил. Основната разлика е пълната липса на "потрепване" при превключване на предавки, защото просто няма скоростна кутия.
И така, двигателят с вътрешно горене върти носача на сателитите на планетарния механизъм.
72% от неговия въртящ момент се изпраща механично през зъбния венец към колелата.
28% от неговия въртящ момент се изпраща към генератора MG1 чрез слънчевата предавка, където се преобразува в електричество. Тази електрическа енергия захранва двигателя MG2, което добавя допълнителен въртящ момент към зъбния венец. Колкото повече натискате газта, толкова по-голям въртящ момент произвежда двигателят с вътрешно горене. Той увеличава както механичния въртящ момент през короната, така и количеството електричество, произведено от генератора MG1 за двигателя MG2, използван за добавяне на още повече въртящ момент. В зависимост от различни фактори, като например нивото на зареждане на батерията, степента на пътя и особено колко силно въртите педалите, компютърът може да насочи допълнително захранване на батерията към MG2, за да увеличи своя принос. Така се постига ускорение, достатъчно за шофиране по магистралата на толкова голям автомобил с двигател с вътрешно горене с мощност от едва 78 к.с. с
От друга страна, ако необходимата мощност не е толкова висока, iu част от електроенергията, произведена от MG1, може да се използва за зареждане на батерията дори при ускорение! Важно е да запомните, че ICE едновременно завърта колелата механично и завърта генератора MG1, което го кара да произвежда електричество. Какво ще се случи с това електричество и дали ще се добави повече електричество от батерията зависи от комплекс от причини, които не можем да обясним всички. Това се управлява от контролера на хибридната система на автомобила.
След като достигнете постоянна скорост на равен път, мощността, която трябва да се доставя от двигателя, се използва за преодоляване на аеродинамичното съпротивление и триенето при търкаляне. Това е много по-малко от мощността, необходима за шофиране нагоре или за ускоряване на автомобил. За да работи ефективно при ниска мощност (и също така да не създава много шум), двигателят с вътрешно горене работи на ниски обороти. Следната таблица показва колко мощност е необходима за движение на автомобила с различни скорости по равен път и приблизителните обороти в минута.
Имайте предвид, че високата скорост на превозното средство и ниските обороти на ICE поставят устройството за разпределение на мощността в интересна позиция: MG1 сега трябва да се върти назад, както можете да видите от таблицата. Въртейки се назад, той кара сателитите да се въртят напред. Въртенето на планетите добавя към въртенето на носача (от двигателя с вътрешно горене) и кара зъбния венец да се върти много по-бързо. Още веднъж, разликата е, че в по-ранния случай бяхме щастливи да получим повече мощност с помощта на високи обороти на двигателя, дори движейки се с по-ниска скорост. В новия случай искаме ICE да остане на ниски обороти, дори ако сме ускорили до прилична скорост, за да зададем по-ниска мощност с висока ефективност. Знаем от раздела за устройствата за разпределение на мощността, че MG1 трябва да обърне въртящия момент на слънчевата предавка. Това е, така да се каже, опорната точка на лоста, с помощта на който двигателят с вътрешно горене върти зъбния венец (а оттам и колелата). Без съпротивление MG1, ICE просто би завъртял MG1, вместо да задвижва колата. Когато MG1 се завъртя напред, беше лесно да се види, че този обратен въртящ момент може да бъде генериран от натоварването на генератора. Следователно електрониката на инвертора трябваше да вземе захранване от MG1 и тогава се появи обратен въртящ момент. Но сега MG1 се върти назад, така че как да го накараме да генерира този обратен въртящ момент? Добре, как ще накараме MG1 да се върти напред и да произвежда прав въртящ момент? Само да работи като мотор! Обратното е вярно: ако MG1 се върти назад и искаме да получим въртящ момент в същата посока, MG1 трябва да бъде двигателят и да се върти, използвайки електричеството, доставяно от инвертора. Започва да изглежда екзотично. ICE бута, MG1 бута, MG2 какво, бута също? Няма механична причина това да не може да се случи. Може да изглежда привлекателно на пръв поглед. Двата двигателя и двигателят с вътрешно горене допринасят за създаването на движението едновременно. Но трябва да припомним, че попаднахме в тази ситуация, като намалихме оборотите на двигателя с вътрешно горене за ефективност. Това не би било ефективен начин да получите повече мощност към колелата; за да направим това, трябва да увеличим оборотите на ICE и да се върнем към предишната ситуация, когато MG1 се върти напред в режим на генератор. Има още един проблем: трябва да разберем откъде ще вземем енергия, за да завъртим MG1 в двигателен режим? От батерия? Можем да правим това за известно време, но скоро ще бъдем принудени да излезем от този режим, оставайки без батерия, за да ускорим или изкачим планината. Не, трябва да получаваме тази енергия непрекъснато, без да позволяваме батерията да се изтощи. Така стигнахме до извода, че енергията трябва да идва от MG2, който трябва да работи като генератор. Генератор MG2 произвежда ли енергия за двигател MG1? Тъй като и ICE, и MG1 допринасят за мощност, която се комбинира от планетарна предавка, беше предложено името „режим на комбиниране на мощността“. Въпреки това, идеята MG2 да произвежда мощност за двигателя MG1 беше толкова в противоречие с представите на хората за това как ще работи системата, че беше измислено име, което стана общоприето - "Еретичен режим". Нека го прегледаме отново и променим гледната си точка. Двигателят с вътрешно горене върти носача на планетата с ниска скорост. MG1 завърта слънчевата предавка назад. Това кара планетите да се въртят напред и добавя повече въртене към зъбния венец. Коронното зъбно колело все още получава само 72% от въртящия момент на ICE, но скоростта, с която се върти пръстенът, се увеличава чрез преместване на двигателя MG1 назад. По-бързото въртене на короната позволява на колата да се движи по-бързо при ниски обороти на двигателя. MG2, невероятно, се съпротивлява на движението на колата като генератор и произвежда електричество, което захранва двигателя на MG1. Колата се задвижва напред от оставащия механичен въртящ момент от двигателя с вътрешно горене.
Можете да определите, че се движите в този режим, ако сте добри в определянето на оборотите на двигателя на ухо. Карате напред с прилична скорост и едва чувате двигателя. Може да бъде напълно маскиран от шума от пътя. Енергийният монитор показва мощността на двигателя ICE към колелата и двигателя/генератора, зареждащ батерията. Картината може да се промени - процесите на зареждане и разреждане на батерията към двигателя се редуват, за да завъртят колелата. Аз тълкувам това редуване като регулиране на натоварването на генератора MG2, за да поддържа задвижващата енергия постоянна.
Описание
Prius има бензинов двигател и два електродвигателя-генератора, както и батерия с малък капацитет от 6,5 Ah (често наричана батерия с високо напрежение, HVB). Електрическият мотор може да работи и като генератор, преобразувайки кинетичната енергия в електричество и презареждайки батерията. В този случай електричеството може да се генерира както поради работата на бензиновия двигател, така и поради спирането на автомобила (регенеративна спирачна система). Моторите могат да работят както отделно, така и заедно. Бензиновият двигател е двигател Atkinson, такива двигатели са икономични, но имат относително ниска мощност. Работата на всички двигатели се контролира от бордови компютър.
Prius е лесно разпознаваем по своята опростена форма. Коефициентът на съпротивление е само 0,26. Климатикът работи директно от акумулатора, независимо от двигателите.
Кабината е оборудвана със сензорен дисплей, показващ работата на двигателя, капацитета на батерията и други параметри. Дисплеят ви позволява да контролирате аудио системата и климатика, но не и автомобила. Предавки (напред, неутрална, задна, мощност) се превключват не от скоростната кутия, а от джойстика, разположен до волана и бутона до него (за паркиране). "Ръчната спирачка" е направена под формата на педал под левия крак на водача. Скоростта се показва със зелен цифров индикатор. Автомобилът се отваря с електронен контактен ключ; в случай на неизправност можете да влезете в салона (но не и да шофирате) с помощта на механичен ключ. Колата се включва чрез натискане на бутона Power, докато спирачката е натисната.
Prius е много икономичен поради няколко причини:
Ефективността на всеки бензинов двигател не е постоянна стойност, а зависи от мощността. Благодарение на възможността както да добавите мощност благодарение на електрическия мотор, така и да изразходвате част от мощността за зареждане на батерията, а също и (при ниски скорости) да изключите изцяло бензиновия двигател и да шофирате само за сметка на електричеството, е възможно за оптимизиране на работата на двигателя.
По време на спиране в задръствания, преди светофари и др., двигателят се изключва. При други коли работи на празен ход, консумирайки бензин. При дълги задръствания системата за поддържане на живота (фарове, бордови компютър, аудио система, усилватели на спирачките и кормилното управление) „изяжда“ заряда на батерията и двигателят започва да презарежда VVB, но това все още е много по-икономично от „ завъртане” на 2-литров двигател (приблизителен еквивалент на електроцентрала Prius).
Двигателят на Аткинсън е икономичен сам по себе си. Ниската му мощност е поносим недостатък, тъй като допълнителната мощност може да се осигури от електродвигател.
По време на спиране и забавяне (напр. при стръмно спускане) енергията се съхранява в батерията благодарение на регенеративното спиране.
Ниското аеродинамично съпротивление намалява разхода на гориво, особено при високи скорости или при силен насрещен вятър.
Някои модели са оборудвани с бутон EV, който активира режим на електрическо превозно средство. В този режим колата може плавно да ускорява (до 57 км / ч) и да спира, а на свободни магистрали с малки промени в надморската височина може да покаже висока ефективност. Допълнителен плюс е възможността да шофирате в лошо вентилиран гараж и да не се страхувате да бъдете отровени от изгорели газове. Но в този режим през студения сезон възможностите за отопление на купето са ограничени - всички съвременни автомобили затоплят салона, като отнемат топлина от охладителната система, която се охлажда за няколко десетки минути, когато двигателят не работи.
[редактиране] Предимства Висока ефективност, като резултат - спестяване на разходи за бензин и по-рядко спиране на бензиностанцията.
Ниско ниво на замърсяване на въздуха. Това отчасти е следствие от ефективността (колкото по-малко гориво се изгаря, толкова по-малко вредни емисии) и отчасти - изключване на двигателя при спиране, когато в атмосферата навлизат газове, които са особено вредни за човешкото здраве. В сравнение с конвенционален автомобил, Prius отделя 85% по-малко неизгорели въглеводороди CnHm и азотни оксиди NOx [източник не е посочен 409 дни].
Ниско ниво на шум поради няколко причини:
По време на спиране двигателят е изключен.
По-тихият електрически мотор работи заедно с, или понякога вместо, бензинов двигател.
Отлична динамика:
тяговият двигател винаги осигурява максимален въртящ момент
липсата на скоростна кутия като такава (използва се планетарна предавка)
Високо ниво на безопасност за водача и пътниците поради няколко причини:
Две независими спирачни системи - регенеративна и фрикционна
Тежка машина (1240 кг)
Високи резултати при краш тестове за водача и пътниците
Електронен ключ за запалване.
[редактиране] Недостатъци По-висока цена от конвенционалните автомобили от същия клас. В много страни обаче високата цена е частично компенсирана от данъчни стимули. Освен това разликата в цените се компенсира частично или напълно от икономиите на бензин.
Има мнение, че безшумността на автомобила може да бъде опасна за слепи или невнимателни пешеходци.
Малко сервизи и сервизи за ремонт на хибридни превозни средства.
При минусови температури предимствата на хибридното задвижване могат да бъдат загубени, тъй като двигателят с вътрешно горене почти винаги работи, произвеждайки енергия за отопление на купето, ако е включен.
Високата динамика е постижима само при ниски скорости, тъй като при високи скорости цялото натоварване пада върху двигател с вътрешно горене с ниска мощност.
[редактиране] Критика Някои смятат, че в бъдеще ще има проблем с изхвърлянето на използвани батерии, тъй като вече има проблем с тяхното "мръсно" производство. Въпреки това Toyota и Honda са поели ангажимент да рециклират използваните батерии; нещо повече, те не само приемат използвани батерии, но и плащат $200 за всяка.
В Top gear Джеръми Кларксън критикува Prius, че не е толкова икономичен или екологичен, тъй като доставката и рециклирането на всички компоненти на автомобила, като батерии, оставя твърде много отпечатък върху околната среда. На пистата BMW M3 и Toyota Prius направиха 10 обиколки едновременно със скорост 160 км/ч. BMW M3 последва Toyota Prius. BMW беше по-икономично с 19,4 mpg бензин, докато Prius беше 17,2 mpg бензин.
Тоест, ако искате икономична кола, купете BMW M3? - Не... Не си сменяй колата, смени си стила на шофиране.
Оригинален текст (английски) [покажи]
Ако искате икономична кола, купете BMW M3? - Не ... Не сменяйте колата, сменете стила си на шофиране.
[редактиране] Характеристики на дизайна Автоматично зарежда батерията при спиране (регенеративно спиране).
По време на динамично ускорение и двата двигателя обединяват сили - Hybrid Synergy Drive.
Бордовият компютър (32-битов процесор) поддържа оптималната работа на бензиновия двигател (цикъл на Аткинсън) и оптималното ниво на заряд на батерията (Panasonic, NiMH, 8 години гаранция).
Старт-стоп на бензиновия двигател е напълно автоматизиран, превключването на режимите „Движение“, „Паркиране“ става с помощта на джойстика на таблото (Drive-by-Wire).
Точно като старата кола. Оказва се, че хибридът от четвърто поколение е резултат от дълбок рестайлинг?
Нямаше го! Четвъртият Prius е чисто нов. Базиран е на модулната архитектура TNGA (Toyota New Global Architecture), на която в обозримо бъдеще ще се базират повечето модели на компанията. Делът на високоякостните стомани в структурата на каросерията се е увеличил от 3 на 19%, устойчивостта на усукване на каросерията се е увеличила с 60% - това е при намалено собствено тегло с 50 кг. Вместо задна греда, хибридът получи независимо окачване, а тяговата батерия се премести от багажника под седалката. Всъщност първият в новия Prius е само двигател с вътрешно горене и дори той е значително подобрен. Японците успяха да намалят загубите от триене и да увеличат устойчивостта на детонация. Термодинамичната ефективност на този двигател е 40% - рекордна цифра в цялата индустрия.
Заявен разход в района на 3 литра на 100 км - нали? И защо паспортните стойности на градските и крайградските цикли практически не се различават?
Три литра на сто, разбира се, е хитро. Поне, . Най-добрият резултат беше 3,9 л / 100 км по време на изтеглянето от Москва до Дмитров със средна скорост 55 км / ч. Най-"ужасяващите" стойности на екрана на бордовия компютър бяха 5,5 л / 100 км - обаче, за да постигнете такъв резултат на Prius, трябва безмилостно да "биете". При нормални условия разходът в градския и извънградския цикъл наистина е почти идентичен и е около 4,3–4,5 литра на сто. Благодарение на регенеративната спирачна система, която работи учудващо ефективно в града.
Възможно ли е да се изплати "хибридността" на Prius поради ниския разход на гориво?
Нека да го разберем заедно. Като отправна точка нека вземем 1,6-литров двигател със 122 конски сили в максималната конфигурация на Prestige. Такава кола струва 1 329 000 рубли и по отношение на потребителските качества е възможно най-близо до Prius (същото междуосие и пространство на задната седалка, същата мощност, подобно ниво на покритие и оборудване). Декларираният градски разход на 1,6-литрова Корола в града е 8,2 л / 100 км. На магистрала - 5,3 л / 100 км. Разбира се, в действителност тези стойности ще бъдат по-високи от посочените. Така че нека приемем 9 л / 100 км като среден разход, като приемем, че нашият хипотетичен собственик управлява колата предимно в града (да си припомним, потреблението на Prius не зависи много от цикъла и е средно 4,5 л / 100 км). Така при годишен пробег от 25 000 км спестяванията ще бъдат 1125 литра или 45 000 рубли (ние приравняваме един литър AI-95 на 40 рубли). За да се компенсира разликата в цената между Corolla (1 329 000 рубли) и Prius (2 112 000 рубли), ще отнеме повече от 17 години. Следователно закупуването на хибрид с цел спестяване на пари е утопично.
Тогава какъв е смисълът от това? Какви качества могат да бъдат записани без сянка на съмнение в актива на Prius?
Комбинацията от управление и возия е похвална. Prius се справя перфектно дори с най-тежките пътни несъвършенства и остава абсолютно жив и забавен за шофиране. Малки ролки, богата обратна връзка на волана. Prius също е много тих: изобщо не можете да чуете двигателя (освен ако не искате да го включите в прекъсване), а шумът от пътя прониква в кабината само при шофиране върху абразивен асфалт. Добавете приятен, добре завършен интериор. Плюс това, някои вероятно ще запишат наперен скандален външен вид като предимство на „японеца“.
Глоба. Но какво да кажем за очевидните минуси?
И тук мнозина ще запишат и външния вид. След цената от повече от два милиона рубли, това е може би следващият възпиращ фактор. Освен това Prius има малък багажник (само 276 литра според нашите измервания). И ако говорим за характеристики на шофиране, спирачките са разочароващи. Електродвигателят може безцеремонно да се намеси в процеса на спиране във всеки един момент, така че усилието върху педалите да „ходи“. Съвсем наскоро имах възможност да изпитам, което е лишено от такава функция. Така че бащата на всички хибриди има към какво да се стреми. Хибридността като такава не е извинение.
Какви са перспективите за четвъртото поколение Prius в Русия?
Ще бъда изключително внимателен в прогнозите, но не се съмнявам, че четвъртият Prius ще стане по-популярен от своя предшественик. Факт е, че за цялата 2016 г. в Русия от официални дилъри са продадени само 16 хибрида от трето поколение. Това е абсолютно дъно, което новият продукт не може да пробие. Вярвате или не, дори имах късмета да видя четвърто поколение Prius на пътя. Съдейки по номерата, той е на частно лице, а не на руското представителство на Toyota.
Може ли петместна лека кола с дължина 4,45 метра (това е повече от тази на седан VAZ-2110) да има разход на бензин в града (дори не дизелово гориво) от 2,82 литра на 100 километра, без да има увреждане на динамиката производителност? Да, ако е Toyota Prius II.
Първо, трябва да направите корекция - споменатата консумация е получена при тест на японския цикъл 10-15, който по своята същност - същността на цикъла на градския трафик - е известен като най-проблемния за автомобили в условия на ефективност. Както се казва, вдъхновява.
Вече казахме, че съвсем наскоро, навлизайки на пазара на хибридни автомобили, Ford реши да закупи съответната технология от Toyota.
Ясно е защо. Първото поколение Toyota Prius, произведено от 1997 до 2003 г., намери много купувачи по целия свят.
Най-новото второ поколение Prius, след като едва се появи, спечели четири престижни награди в Съединените щати наведнъж, включително да стане най-добрата кола за 2004 г. в Северна Америка.
Неговата удивителна производителност се осигурява от „хибридно-съединителното задвижване“ (Hybrid synergy drive) – система, която може да се нарече хибридна на квадрат. Да видим защо.
Toyota не е единственият производител, който масово произвежда хибридни автомобили (Honda има хибрид, например) и почти всички големи автомобилни компании имат експериментална работа.
Има два основни вида хибридно задвижване - серийно и паралелно.
В първия случай двигателят с вътрешно горене не е свързан по никакъв начин с колелата - той работи на генератор, който зарежда батериите. Тяговите електрически двигатели, в зависимост от режима на движение, получават ток или от батерии, или директно от генератора, плюс батерии като добавка.
Във втората версия двигателят с вътрешно горене е свързан към колелата чрез конвенционална скоростна кутия. А към колелата (няма значение същата или към различна ос) е свързан електрически мотор, който се захранва от батерии.
Централният дисплей ясно показва цикъла на потоците на мощността в обширната задвижваща система на Prius II (снимка от toyota.com).
И в двата случая тяговите електродвигатели по време на спиране могат да работят като генератори, осигурявайки връщане на енергия, което дава печалба в ефективността.
Prius обаче използва комбинация от двата типа. Така се оказва, че пред нас е хибрид на хибрид. Както казват японците, в този случай можете да постигнете много висока ефективност в комбинация със същата висока динамика на ускорение на автомобила.
Нека се разходим из основните възли на Hybrid synergy drive.
Първо, това е ICE. Работен обем 1,5 литра, 4 цилиндъра, 4 клапана на цилиндър с променливо газоразпределение, степен на компресия 13:1, мощност 76 конски сили.
Мощността, забележете, не е най-записната за такъв обем, но с такава степен на компресия.
Но този двигател е много икономичен сам по себе си (с изключение на помощта на електрически двигател).
В допълнение, той отговаря на най-строгите американски, все още невъведени, стандарти за токсичност за превозни средства със супер ултра ниски емисии и превозни средства с усъвършенствана технология за частични нулеви емисии, тоест „ултра супер ниско“ ниво на отработените газове и така наречения стандарт „частично нулев“ .
Зареждане на хибридна кола от Toyota (илюстрация от toyota.co.jp).
Отделно има и генератор, плюс батерии - никел-метал хидридни.
От техните характеристики се обръща внимание на високата пикова мощност от 28 конски сили (ние специално даваме параметрите на електричеството не в киловати, така че да е по-удобно да се сравнява с двигатели с вътрешно горене).
Имайте предвид, че класическите батерии на обикновени автомобили с огромен пиков ток се „напрягат“ с цялата си сила, за да завъртят стартера с мощност от един или два „коня“.
Естествено има електронна система за преразпределение на натоварването между всички тези елементи във всички режими на движение.
Възможен е круиз само с един двигател с вътрешно горене, един електродвигател или съвместното им използване.
В същото време, дори при равномерно движение, част от мощността на ICE отива към генератора, към системата за управление и след това към тяговия електродвигател.
Изглежда, че това са ненужни загуби при преобразуването, но така инженерите постигат оптималния режим на работа на двигателя с вътрешно горене (обороти / натоварване), което влияе върху специфичния разход на гориво.
Схемата на връзките в системата "хибрид-хибрид" (илюстрация от сайта toyota.co.jp).
И още нещо: големият въртящ момент на електродвигателя, който той е готов да даде при всяка скорост, е ключът към удобното и гъвкаво управление на колосалното сцепление на задвижващите колела.
Батериите се зареждат едновременно от две страни - от двигателя с вътрешно горене и от колелата (при спиране).
Тук е необходимо да се спомене максималното напрежение в това "умно" тягово захранване - цели 500 волта.
Предполага относително ниски токове за такива мощности и следователно по-ниски загуби за омично нагряване на проводници в сравнение с използваните преди това системи (да речем, първият Prius имаше "само" 274 волта).
Акцентът на машината е делителя на мощността. Това е планетарна трансмисия, чието централно (слънчево) колело е свързано с генератора, планетарното (носещото) - с двигателя с вътрешно горене, а най-външният пръстен - с електродвигателя и колелата на машината.
Тази система плавно преразпределя потоците на енергия между възлите в различни посоки.
По-специално, възможно е да стартирате колата на един електродвигател, последвано от стартиране на двигателя с вътрешно горене в движение.
Резултатът от такава сложна система говори сам за себе си.
Серийни и паралелни хибридни задвижвания (илюстрации от toyota.co.jp).
Общата ефективност на Prius II (изчислена на пълния енергиен път от резервоара до колелата, така да се каже) е 37%, срещу 16% за бензиновия аналог (при работа в "японския" стандартен градски цикъл).
Трудно е да се намери друга кола, задвижвана с газ, която да е толкова икономична за размера си, с 104 пикови конски сили (ICE плюс батерии) за резервиране.
