«Гибриды» всё чаще встречаются на дорогах России. И дело не только в растущей цене на топливо. «Гибриды» экономичны, а по уровню комфорта не уступают бензиновым конкурентам. Сегодня мы расскажем об одном из представителей «гибридных» — автомобиле «Тойота Приус». В частности, о втором поколении, которое вышло в 2005 году.
Как работает «Тойота Приус»
Второе поколение «Приуса» — это пятидверный хэтчбек. В зависимости от комплектации в нем может быть до шести подушек безопасности, ESP, климат-контроль и даже навигация. Работу автомобиля обеспечивают два источника мощности — электромотор 50 кВт и неприхотливый цепной мотор 1,5 л, 77 л. с. Они могут работать одновременно, поочередно и дополнять друг друга при необходимости.
Запуск и разгон производится от электромотора. После того, как машина наберет скорость, включается ДВС. При нажатии на тормоз мотор отключается и заряжает батарею. При ускорении, обгоне или движении на высокой скорости он снова вступает в работу.
Суммарная мощность гибридной установки — 110 л. с. (с учетом сложения общих диапазонов работы). При должном обслуживании она стабильно запускается в любой мороз.
В городе расход топлива не превышает 6 литров. Почти 40% городского пути ДВС остается выключенным. На шоссе вместе с увеличением скорости расход топлива вырастает до 8 литров.
Коробка передач — вариаторная с электронным управлением E-CVT. Такое сочетание способно разгонять машину до сотни за 10,9 секунд. Особых проблем у КПП не замечено, требуется только регламентная замена масла.
Какая подвеска и управляемость «гибрида»
Подвеска в «Приусе» классическая для бюджетного сегмента. Впереди — «МакФерсон», сзади — торсионная балка. Поэтому отличной управляемости от машины ждать не стоит. Подвеска в меру мягкая, немного валкая при манёврах и жесткая на неровностях. Из-за низкого клиренса — 145 мм авто не любит грунтовых дорог и больше подходит для неспешной городской езды.
Ходовая часть ремонтопригодна. В ней нет сложных узлов. Проблем с наличием запчастей тоже нет. Их стоимость не больше, чем у других моделей в бюджетной ценовой категории. Например, стойка «МакФерсон» в сборе стоит не больше 2500 рублей за контрактную деталь. А новый амортизатор обойдётся не дороже 5000 рублей.
Как заряжается аккумулятор электромотора
Эту модель можно заправлять только бензином. Электричество для аккумулятора вырабатывается, когда электродвигатель взаимодействует с ведущими колёсами. Тут есть два основных способа зарядки. Первый — за счёт системы рекуперации, когда при торможении вырабатывается ток. Второй — активная система подзарядки — специальный генератор, который приводится в действие бензиновым двигателем.
В модели два основных режима движения:
- EV — только электротяга, на батареях (когда батареи полностью заряжены);
- HV — гибридный режим ДВС плюс электротяга (аккумулятор заряжается бензиновым мотором).
Чем болеют гибридные «Приусы»
Батарейный блок «Приуса» боится перегревов. Поэтому система кондиционирования охлаждает не только салон, но и батареи. Из-за этого усложняется обслуживание системы. Для дозаправки кондиционера подойдёт далеко не каждый сервис. Нужно и специальное оборудование, и квалифицированные специалисты. Не любит автомобиль и длительного простоя — батареи склонны к саморазряду, что для них губительно.
Гарантия на блок батарей — всего 8 лет или 160 тысяч километров. А это немного, если вы покупаете подержанный автомобиль. Далеко не каждый сервис возьмётся оценить степень износа батарейного блока, если вы соберетесь приобретать «Приус». И это ещё один повод отказаться от «гибрида».
Электропривод тоже может потребовать замены. Производителем заявлен ресурс в 250-300 тыс. км.
Помимо электроустановки всю картину портят такие классические болячки, как слабая шумоизоляция, низкая посадка и долгий прогрев салона из-за слабой мощности двигателя.
К тому же в целом надёжный двигатель после 100 тыс. км начинает потреблять масло, и требуется замена маслосъёмных колец. Стоит такая услуга от 17 тысяч рублей.
ЛКП оставляет желать лучшего. Как и другие бюджетные иномарки, на вторичном рынке старые машины будут иметь сколы по кузову.
Из-за объёмных батарей багажник у модели маленький — 360 литров. Его хватит для пары чемоданов средних размеров. А вот для путешествий всей семьёй такого объёма может оказаться маловато.
Также читайте: Не газуй: как выбрать автомобиль на ГБО
Сколько стоят «машины на батарейках»
Относительная новизна гибридов до сих пор отпугивает многих покупателей. Поэтому на вторичном рынке могут быть проблемы с покупкой или продажей. Рестайлинг второго поколения, по данным портала Avto.ru, насчитывает всего около 100 объявлений по России.
За 450 тысяч рублей можно позволить себе гибридный Toyota Prius II с рестайлинговым кузовом 2007 года.
Если надумаете брать модель 2010 года с рестайлингом, то приготовьтесь отдать уже от 700 тысяч рублей.
Какие секреты хранят «Приусы» на вторичном рынке
Не рекомендуем покупать «Приусы», которые попадали в аварии. При серьезных ДТП велик риск повреждения блока аккумуляторных батарей. Батарея не терпит «травм» корпуса блока. Даже после незначительных «толчков» они могут перестать правильно функционировать. А новый блок стоит 80-100 тыс. руб.
Мы нашли на вторичном рынке типичный пример машины, которая после покупки может сулить проблемы.
Для этого был запрошен подробный отчёт через сервис «Автокод» .
Как мы видим из отчета, авто побывало в ДТП. Удар пришелся на правую переднюю часть. А такой удар мог повлечь повреждение батарейного блока или связующих узлов.
Если удар был достаточно сильный, то наверняка задето колесо. А значит, система рекуперации, которая отвечает за подзаряд батарей, возможно, тоже была повреждена. Машине уже 8 лет, а значит, у нее закончилась гарантия на батарейный блок.
Кому стоит купить «Приус»
Из-за роста цен на топливо люди всё чаще обращают внимание на машины с небольшим расходом топлива. И в этой нише «Приусам» нет равных. Поэтому «гибрид» однозначно подойдёт водителям, привыкшим экономить. Но при общении с продавцом рекомендуется узнать, менялась ли батарея. Если да, потребуйте сервисные документы на нее.
Не подойдет это авто любителям агрессивной и быстрой езды. Из-за слабого двигателя особой прыти от него не увидишь. А из-за долгого разгона до 100 км — 10,9 секунд — раскрутка мотора до высоких оборотов приведет к излишнему потреблению топлива.
Максим Голенецких
А как вы относитесь к гибридным авто? Расскажите нам об этом в х ниже.
Громко работает двигатель тойота приус
Главная » Новости
Рейтинг статьи Загрузка…
Модный гаджет, игрушка для великовозрастных детей или практичное средство передвижения. Этот автомобиль можно воспринимать по-разному, но факт остается фактом – Prius интересен очень широкой аудитории. Однако для многих новый хэтчбек непозволительно дорог. Поверьте, машина предыдущего, третьего поколения едва ли хуже.
Скажем прямо, при громко декларируемой фантастической экономичности «Приуса» – по паспортным данным, модель третьего поколения в смешанном цикле потребляет 3,9 л/100 км – реальный расход топлива заметно выше.
Мы достаточно долго эксплуатировали японский гибрид в Киеве, где на ту же «сотню» пробега машине требовалось от 5,5 до 6 л бензина.
На трассе же, где бензиновый мотор не только почти все время пашет в одиночку, но и везет на своих плечах 45-килограммовую высоковольтную батарею, расходомер показывал 7–7,5 л/100 км.
Двадцать лет назад для машин «гольф»-класса с безнаддувными моторами и автоматическими трансмиссиями это были практически недостижимые цифры, но сейчас, в эпоху глобального даунсайзинга двигателей и внедрения систем старт-стоп, автомобили с традиционными силовыми установками научились ездить не менее экономично.
Идти не сворачивая
Я не просто так упомянул про двадцатилетний срок присутствия «Приуса» на рынке. За прошедшие годы техническая концепция машины совсем не изменилась.
Это кузов с низким коэффициентом аэродинамического сопротивления и упакованный в него силовой агрегат, состоящий из высоковольтного аккумулятора, бензинового мотора, стартера-генератора и электродвигателя.
Игрой этого квартета дирижируют инвертор и планетарный редуктор, позволяющий автомобилю двигаться вперед или назад, а также поддерживать обороты моторов в оптимальных режимах.
Вместе с тем, храня верность общей идее, каждое новое поколение «Приуса» выходило на рынок с чем-то новеньким. Пожалуй, главным техническим отличием машины третьей генерации (XW30) от предшественницы стал бензиновый двигатель 2ZR-FXE. Тандем этой 1,8-литровой (было 1,5 л) бензиновой «четверки» с электромотором развивает 136 л.с.
Скажете, маловато? Это, между прочим, на 14 «лошадок» больше, чем у нынешнего четвертого «Приуса». Да и не в них, собственно, цимес, а во внушительном крутящем моменте, обеспечивающем бодрые старты и бойкую динамику в городе. Впрочем, подыскивающим гибридную «Тойоту» на «вторичке» не меньше развиваемой скорости важна ее надежность.
Вопрос не праздный.
Легенды и быль
На многих форумах можно встретить реплики, что по сроку службы «Приусы» значительно превосходят обычные автомобили. И да и нет. С тем, что детали тормозной системы гибрида (колодки и диски) подвергаются минимальному износу, не поспоришь, ведь существенную работу по замедлению машины выполняет стартер-генератор в режиме рекуперации.
Меньше достается и бензиновому мотору, так как его обороты не выходят из оптимальной зоны и частенько движение происходит только за счет электротяги. В общем, при нормальном уходе, своевременной замене масла и фильтров ДВС и при пробеге в 300 тыс. км находится в полном здравии. Но выдюжит ли этот мотор без ремонта еще сотню тысяч, уже вопрос.
А вот рассчитывать на вечную жизнь амортизаторов, сайлент-блоков, стоек стабилизаторов подвески – наивно. Эти детали «Приуса» подвергаются таким же нагрузкам, как и на схожей по габаритам и весу «Королле». Следовательно, и сроки их службы примерно равны.
Наконец, о самом волнующем – тяговой батарее. Штуковина эта реально живучая (рассчитана на весь срок эксплуатации машины, то есть 300–350 тыс. км), убить ее сложно, но все-таки можно.
Поэтому не экономьте на комплексной проверке понравившегося экземпляра в авторизованном или проверенном сервисе. Как и все подобные аккумуляторы, батарея «Приуса» не терпит перегрева.
Значит, нужно тщательно следить за состоянием вентилятора ее охлаждения и ни в коем случае не производить в непосредственной близости сварочных работ – скажем, при кузовном ремонте.
Еще один совет от бывалых приусоводов – не оставлять автомобиль подолгу (две недели и больше) без движения. При пустой батарее машина не тронется с места, а ДВС запускается только в движении. Выход в этой ситуации только один – эвакуатор и поездка к дилеру.
Подвеска
Шасси достаточно простое: спереди – стойки McPherson, сзади – работающая на кручение балка. Системных «болячек» по шасси приусоводами выявлено не было. Только плановые замены. Амортизаторы в среднем служат по 60–80 тыс. км. В те же сроки оптимально менять втулки и стойки переднего стабилизатора.
Трансмиссия
Здесь опять-таки все очень просто. Функция передачи тяги от бензинового и электрического мотора к колесам возложена на планетарный редуктор, он же выполняет роль коробки передач. Чтобы убить его, нужно сильно постараться. Тем не менее сервисмены рекомендуют менять в этом узле масло каждые 60 тыс. км.
Двигатель
Ради лучшей экономичности на «Приусе» установлен бензиновый мотор, работающий по циклу Аткинсона. В таком двигателе такт сжатия короче такта рабочего хода. Но вам знать это совершенно необязательно, ведь плановое обслуживание данного агрегата ничем не отличается от ухода за обыкновенным мотором. То есть меняем масло и фильтры каждые 10 тыс. км, в крайнем случае – раз в 15 тыс. км.
Модификации
Семейство «Приуса» третьего поколения оказалось самым плодовитым, причем не только по сумме проданных в мире экземпляров, но и по количеству модификаций. Кроме обычной версии в 2009 году японцы вывели на рынок подзаряжаемый гибрид (ZW35) с тяговой батареей емкостью 21,5 Ач.
Чтобы досыта накормить этот аккумулятор от сети с напряжением 220 В, требуется полтора часа. Зато потом можно проехать только на электротяге 23 км. Через два года в благородном гибридном семействе появился универсал Prius V cо стандартной силовой установкой, но с увеличенным на 50% багажником.
В Штатах этот автомобиль предлагали в пятиместном варианте, а в Японии и странах Европы продавали семиместные машины.
- Реальная экономия топлива в городских режимах, положительный имидж, просторный салон, вместительный багажник, похвальная надежность при правильном уходе
- Долгий прогрев салона при низких внешних температурах, во избежание разряда тяговой батареи недопустимы длительные простои без движения
Автомастер — специалист по гибридам: «Типичные болезни — пробои высоковольтной изоляции и проблемы из-за недостатка „охлаждайки“» — Авто Onlíner
Когда мы попросили автомастера вспомнить самые популярные жалобы клиентов — владельцев гибридов, он серьезно задумался. Неужели все эти Toyota Prius, Honda Civic, Lexus RX и другие не ломаются? Учитывая пробеги таксистов, облюбовавших экономичные Prius, в это сложно поверить.
По словам специалистов, японцы делали гибриды на совесть, нередко продавали модели ниже себестоимости — просто чтобы закрепиться на рынке и доказать конкурентам мощь своих передовых идей. Потому ресурс первых машин с неклассическими ДВС можно назвать весьма высоким.
Тем не менее автомастер, после минуты размышлений, все же вспомнил несколько типичных болезней, о которых следует знать как владельцам гибридов, так и потенциальным покупателям.
«К нам на станцию люди приезжают чаще всего перед покупкой — чтобы проверить состояние высоковольтной батареи, — говорит Андрей, специалист по ремонту электрической части гибридов. — Как это делается? Например, у Prius она состоит из 15 отдельных блоков.
Мы проверяем вольтаж на каждом. Разница между показателями напряжения не должна быть больше 3%. Тестируем блоки по парам: первый и второй, третий и четвертый. Такая процедура очень важна перед покупкой.
Если разница высока, значит, вскоре вся батарея придет в негодность. А стоит она не менее 1 тысячи долларов. Есть в Минске несколько сервисов, которые меняют по одному блоку, а не всю систему целиком.
Однако моя практика показывает, что нередко владельцы приезжают к нам через пару месяцев с той же бедой — вольтаж в замененном блоке падает».
Перед покупкой потенциальных владельцев гибридов интересует, не была ли машина бита. Это ключевой вопрос перед приобретением любого авто, но для моделей с ДВС и электродвигателем он актуален вдвойне. Тот же Prius укомплектован таким образом, что удар в переднюю левую часть может стать фатальным.
Там установлен блок предохранителей подкапотного пространства, инвертор, чуть дальше — блок PDM (управления всей информацией об авто). После удара в заднюю часть (где размещена батарея) гибрид может рассыпаться как карточный домик.
Во-первых, там расположен вентилятор охлаждения электрического блока, его поломка приведет к перегреву батареи, а в итоге — к потере той самой 1 тысячи долларов. Во-вторых, за нарушением герметичности следует попадание воды, а там — коррозия и пробой (утечка тока) в высоковольтной изоляции.
В итоге гибрид, у которого нет стартера, а его роль выполняет мотор-генератор, работающий от батареи, просто перестанет заводиться.
Кроме того, может сработать система безопасности: при утечке тока (например, из-за перегрева проводов) двигатель невозможно запустить. Если провода не изолированы, напряжение может пойти на кузов, а это чревато поражением током (мы говорим о цифре в 300 вольт).
Конечно, инженеры предусмотрели этот момент: при возникновении опасности авто просто обесточивается. Одна из клиенток Андрея поехала в Польшу и, опасаясь, что ее Lexus заглохнет из-за утечки тока за границей, после появления симптомов не глушила машину двое суток, даже ночью.
Когда вернулась, пришлось менять всю батарею в сборе.
Много проблем может вызвать охлаждающая система. Специалист советует почаще проверять уровень жидкости: «В гибридах предусмотрено два бачка: один для двигателя, другой — для электрической части.
Последняя „охлаждайка“ выполняет и функцию смазочного материала. Когда жидкость на исходе, может произойти заклинивание, пострадает инвертор.
Нередко из-за неисправности перепускного клапана системы охлаждения загорается лампочка Check».
Одно из самых частых обращений на СТО — по поводу «печки», которая перестает дуть горячим воздухом. Проблема опять-таки кроется в недостаточном уровне охлаждающей жидкости. Стоит долить 300 грамм — и все приходит в норму.
Привод компрессора системы кондиционера в гибридах подключен к электродвигателю напряжением 300 вольт, который питается от батареи. Следовательно, масло для кондиционера должно быть специальным, обладающим диэлектрическими свойствами.
Мастера при дозаправке нужно обязательно предупреждать.
Еще одно частое обращение автовладельцев — жалобы на показания на мониторе. Система в Prius работает следующим образом: если заряд батареи менее 20%, запускается ДВС, а один из мотор-генераторов выполняет роль генератора и заряжает батарею.
Когда заряд составляет более 50%, классический двигатель перестает работать и колеса крутит электрическая система. «Клиентам не нравится, когда, судя по черточкам на экране, электродвигатель запустился на 30%, а заглох на 60, — рассказывает автомастер.
— Но это не поломка, обращать внимание на такие вещи не стоит».
Еще нередко жалуются на расход: завод обещает для Prius потребление 5 литров на сотню (вне зависимости от манеры и режима езды).
У этой модели электромотор работает при движении на скорости до 40 км/ч. У других (например, Honda Civic) он включается, если нужна дополнительная мощность.
На мой взгляд, производители слукавили: по факту расход составляет 6—7 литров. Это тоже не связано с поломками.
Батарея находится в задней части машины, весит немало. Возникает логичный вопрос: не будут ли часто выходить из строя элементы задней подвески, тормозов? По словам Андрея, владельцы гибридных Toyota и Lexus приезжают на сервис из-за проблем со ступичными подшипниками на передних колесах. Но это беда всех моделей указанных японских марок.
В целом гибриды можно назвать весьма надежными автомобилями, не требующими частых ремонтов. Производители вложили в них больший ресурс, нежели в модели с классическим ДВС. Объяснение простое: компании хотели закрепиться на новом рынке, старались не ударить в грязь лицом. Потому после двух-трех лет гарантийной эксплуатации гибриды не начнут разваливаться без помощи извне.
Гарантия на гибриды — отдельная тема. Дилер предоставляет ее вплоть до 8 лет. Мастер привел недавний случай из практики: «На эвакуаторе привезли гибридный Lexus RX400h.
Девушка-владелица описала симптомы: ехала в горку, чуть ускорилась, и в этот момент что-то щелкнуло и машина заглохла. Больше не заводилась. На станции продиагностировали авто. Выяснили, что сгорела плата инвертора.
Это могло случиться из-за локального перегрева (неработающего насоса охлаждающей жидкости) транзисторов инвертора. Цена на плату заоблачная — 3,5 тысячи долларов. Девушка обратилась к дилеру, и сгоревшую деталь заменили по гарантии.
В Lexus знают о недостатках своих плат на гибридных моделях 2007—2008 годов выпуска: проблема в не совсем верном подборе элементов и нюансах ПО. Из-за этой поломки японцы вынуждены были даже отзывать машины».
Мы также побеседовали с директором станции, на которой работает Андрей, о будущем и настоящем гибридов в нашей стране и мире в целом. «Несмотря на надежность, экономность, экологичность, долгий ресурс, модели перестали быть популярными, — рассказал Михаил. — Их массово начали выпускать в 2009—2011 годах, они были интересны.
Сейчас же цены на бензин падают, и вопрос экономии перестал быть столь важным. Выпускались или продолжают выходить с конвейера гибридные BMW X6, Volkswagen Touareg, Audi A6, Porsche Cayenne, но они не пользуются популярностью в США или Европе.
Понятно, что владельцы таких авто вряд ли думают об экономии на расходе, но, как оказывается, они не считаются и с экологией — готовы заплатить больше эконалога, чтобы не переплачивать 20% за саму модель».
«В Беларусь тот же Prius ввозили в свое время из-за невысокой суммы „растаможки“ (объем ДВС — 1,5 литра) и красивых цифр расхода, — говорит о родном рынке директор станции. — Сейчас же рынок заполнили „бюджетники“, на гибриды никто не смотрит. Пока у нас не будет жестких экологических требований, гибриды, как и электрокары, не получат распространения».
Перепечатка текста и фотографий Onliner.by запрещена без разрешения редакции. nak@onliner.by
Принцип работы гибридного двигателя Тойота Приус: устройство, схема, режимы, видео
Легковые автомобили Toyota Prius отличаются комбинированным приводом, состоящим из бензинового и электрического моторов. Понимание принципа работы гибридного двигателя Тойоты Приус позволяет рациональнее использовать возможности силовой установки. При правильной эксплуатации сокращается расход топлива и падает нагрузка на тяговую батарею, что обеспечивает рост срока эксплуатации.
Toyota Prius имеет комбинированный привод с бензиновым мотором.
Особенности гибридного двигателя Toyota Prius
Идея разработки экономичного автомобиля, вмещающего 5 человек и потребляющего не более 5 л на 100 км пути, возникла у руководства концерна Toyota в 1993 г. Спустя 4 года была представлена новая модель Prius, которая имела своеобразный дизайн и отличалась низким расходом.
Внедрение гибридной установки позволило отказаться от использования дизелей, которые активно продвигались в начале 90–х гг. европейскими производителями.
Бензиновый двигатель
Производитель применяет моторы, действующие по циклу Аткинсона, отличающиеся сниженным расходом горючего и способностью работать на бензине с октановым числом от 92 единиц.
Двигатели имеют регуляторы фаз газораспределения, позволяющие повысить эластичность и динамику на низких оборотах.
Агрегаты оснащены системами распределенного впрыска топлива, в выхлопной трубе расположены каталитические нейтрализаторы для дожигания вредных компонентов.
Электродвигатель
В конструкции используются 2 электрических синхронных мотора трехфазного типа. Ротор состоит из вала, опирающегося на подшипники, и центральной магнитной части (подключение к батарее не предусмотрено).
В конструкции Toyota Prius используется электродвигатель трехфазного типа.
Статор укомплектован 3 обмотками, обеспечивающими вращение ротора при подаче напряжения.
При прокручивании магнита от внешнего источника (например, ДВС либо при движении накатом) в обмотках наводится ток, используемый для зарядки тяговой батареи или работы электрических компонентов.
Составляющие двигателя Тойота Приус
В число компонентов силовой установки входят:
- 4–цилиндровый мотор внутреннего сгорания;
- двойной электрический двигатель, способный функционировать в режиме генератора и стартера;
- редуктор, распределяющий работу компонентов гибридного силового агрегата;
- инвертор, необходимый для преобразования постоянного тока в переменный с одновременным ростом напряжения.
ДВС
Используемый на Prius бензиновый двигатель отличается минимальным потреблением топлива. Конструкция газораспределительного механизма обеспечивает начало такта сжатия после прохождения поршнем нижней мертвой точки. Выброшенная в коллектор рабочая смесь затягивается в другой цилиндр и не попадает в атмосферу.
Бензиновый двигатель Toyota Prius отличается небольшим потреблением топлива.
Сокращение объема жидкости позволяет снизить давление в конце такта сжатия и увеличить степень сжатия до 13 единиц без риска детонационного сгорания. Цикл Аткинсона способствует повышению термического КПД по сравнению с классическим циклом Отто.
Конструкция мотора обеспечивает снижение расхода топлива и уменьшение вредных выбросов в выхлопных газах. Двигатель Prius не работает на холостом ходу, пуск производится для зарядки аккумулятора, прогрева радиатора системы охлаждения или салона либо для поддержания движения автомобиля. Но использование цикла Аткинсона негативно сказывается на мощности.
Например, стандартный агрегат 1NZ–FE развивает 109 л. с., а его модификация 1NZ–FXE для гибридных машин имеет мощность всего 77 л. с.
Мотор–генератор
С солнечной шестерней редуктора соединен генератор, имеющий мощность около 20 кВт. Узел позволяет запускать бензиновый мотор и регулировать частоту вращения коленчатого вала в зависимости от силы тока в цепи зарядки.
С коронной шестерней состыкован тяговый двигатель, участвующий в движении автомобиля и отличающийся повышенной мощностью и увеличенными габаритами. Для охлаждения статоров используется воздух, а с IV поколения – антифриз.
Жидкость применяется для обогрева салона и подается по единому контуру с ДВС.
Схема
В состав гибридного привода входит высоковольтная батарея, собранная из нескольких сотен элементов с рабочим напряжением 1,2 В.
Схема гибридного привода.
Данный показатель на клеммах зависит от поколения, на Prius I генерации он составляет 288 В. В случае падения параметра завести бензиновый мотор невозможно, требуется зарядка аккумулятора от внешнего источника. Батарея имеет емкость 6,5 А*ч и установлена в нише позади спинки заднего ряда сидений.
Поскольку накопителем энергии является аккумулятор, а электродвигатели рассчитаны на переменный трехфазный ток, то в схему входит преобразователь.
Конвертер обеспечивает питание бортовой сети, компрессора кондиционера (узел не имеет связи с коленчатым валом ДВС), повышает напряжение в линии снабжения электромотора до 650 В. Эффективность преобразователя около 98%.
В конструкции машины имеется стандартный свинцовый аккумулятор, расположенный в багажнике или моторном отсеке (источник тока работает при отключенной тяговой батарее).
Планетарная коробка передач
Для распределения потоков мощности установлен планетарный редуктор Power Split Device.
С солнечной шестерней соединены ротор электрического мотора и ось к главной передаче, а коленчатый вал состыкован с водилом через демпфирующую муфту для сглаживания крутильных колебаний.
Внутренняя солнечная шестерня соединена с генератором. Электронный блок управления корректирует частоту вращения ротора генератора и меняет передаточное отношение редуктора.
В зависимости от условий езды, ведущие колеса приводятся в движение от ДВС, электромотора или от обоих устройств.
Трансмиссия обеспечивает плавное изменение передаточного отношения и позволяет тронуться на электрической тяге.
Планетарная коробка передач используется для распределения мощности.
Для интенсивного разгона либо при падении уровня заряда аккумулятора, либо превышении заданного порога скорости происходит автоматическое включение бензинового двигателя.
Водитель и пассажиры не замечают изменение режима работы гибридной установки, данные отображаются на экране бортового компьютера на панели приборов.
На IV поколении стала использоваться модернизированная трансмиссия. Электрические моторы, стоявшие ранее на одной оси с коленчатым валом, расположили параллельно. Решение позволило снизить габариты редуктора и сократить механические потери на 20%.
ДВС вращает через муфту свободного хода водило с сателлитами, а генератор связан с солнечным колесом. Внешняя коронная шестерня соединена через промежуточный вал с тяговым электрическим приводом.
Крутящий момент на колеса отбирается через дифференциал от промежуточной оси.
Принцип работы двигателя Тойоты Приус
В момент старта тяговый мотор вращает шестерню планетарного редуктора и соединенную с ней главную пару с дифференциалом. Крутящий момент передается на колеса, и автомобиль начинает движение.
При фиксации недостатка электрической тяги происходит автоматическое включение бензинового агрегата, который работает на обедненной смеси в наиболее экономном режиме.
Связанные между собой детали планетарного редуктора определяют соотношение мощности ДВС, переданной на ведущие колеса и на генерацию электроэнергии.
Мотор–генератор отвечает за уровень зарядки батареи и может работать на неподвижной машине с включенным бензиновым агрегатом. Узел способен запускать ДВС, делая гибридную систему гибкой и не зависящей от условий эксплуатации. Трансмиссия обеспечивает равномерное распределение нагрузки и отличается надежностью, в конструкции отсутствуют сложные гидравлические либо механические компоненты.
Тяговый мотор вращает пару с дифференциалом у планетарного редуктора.
Описание режимов работы гибридного двигателя
Такой агрегат автоматически регулирует действие ДВС и электрического привода. Владельцу автомобиля требуется перевести селектор трансмиссии в необходимое положение и нажать на кнопку старта. Прочие действия выполнит бортовая электроника, информация выводится на экран компьютера.
Автомобиль поддерживает несколько режимов работы (на примере Prius III поколения):
- EV Mode, предусматривающий использование только электрической тяги;
- ECO Mode, рассчитанный на достижение минимального расхода топлива и предназначенный для маневрирования;
- Normal, ориентированный на стандартные условия эксплуатации;
- Power Mode, повышающий динамику за счет одновременного использования ДВС и электрической тяги.
Запуск ДВС
При недостаточном уровне заряда батареи или резком нажатии на педаль акселератора осуществляется запуск бензинового мотора. Двигатель разгоняет машину и производит подзарядку батареи.
На Prius предусмотрено служебное включение ДВС, необходимое для прогрева масла, промывки системы смазки или очистки форсунок от отложений без снятия.
Алгоритм действий описан в инструкции по эксплуатации, в стандартных условиях работы принудительно завести ДВС невозможно.
При нажатии на педаль акселератора происходит запуск мотора.
Для старта бензинового агрегата используется энергия тягового электрического мотора, который раскручивает коленчатый вал до 1000 об/мин за 1–2 секунды. После начала работы контроллер определяет состав смеси, холодный ДВС прогревает каталитический нейтрализатор и обеспечивает подзарядку батареи.
После достижения требуемой емкости бензиновый агрегат автоматически глушится.
Старт на электротяге и разгон
При плавном нажатии на акселератор электрический мотор набирает скорость через планетарный редуктор. Блок управления отслеживает уровень заряда батареи и не допускает падение емкости ниже критического уровня. Разгон на электрической тяге продолжается до 50 км/ч, после чего подключается ДВС.
Запуск ДВС на ходу
Включение бензинового привода происходит при падении емкости аккумулятора или повышении сопротивления движению. Электрический мотор прокручивает коленчатый вал через планетарный редуктор, который затем распределяет потоки мощности. После снижения нагрузки или окончания зарядки ДВС автоматически глушится.
Задний ход
Чтобы начать маневрирование, необходимо перевести рычаг в положение R, блок управления переключает обмотки.
При маневрировании автомобиля работает блок управления.
Для движения используется только электрический двигатель, но в случае низкого заряда запускается бензиновый мотор.
Коленчатый вал вращает генератор и восстанавливает емкость аккумулятора либо подает питание на обмотки электрического привода. При деградации батареи возникают сложности с маневрированием задним ходом.
Перед включением реверса необходимо дать поработать генератору несколько минут.
Аккумуляторная батарея – на сколько хватает электродвигателя
Гибридный автомобиль не предназначен для длительного движения на электрической тяге. Полностью заряженной батареи хватает всего на 1,5–2 км при скорости не более 40–50 км/ч.
Деградация источника питания приводит к падению емкости и снижению расстояния.
На запас хода оказывают влияние климатические условия, рельеф дорожного полотна и количество электрических приборов, находящихся во включенном состоянии.
Технические характеристики Приуса разных лет
Общие черты Toyota Prius:
- компоновка с передним расположением моторного отсека и поперечно расположенным двигателем;
- передняя подвеска независимого типа со стойками Макферсон и стабилизатором поперечной устойчивости;
- гидравлические 2-контурные тормоза с системой ABS (перечень ассистентов зависит от года выпуска);
- цельнометаллический несущий кузов, рассчитанный на водителя и 4 пассажиров;
- реечный рулевой механизм с электрическим усилителем переменной производительности;
- задняя подвеска с торсионной балкой и цилиндрическими пружинами;
- специальные покрышки и алюминиевые диски с аэродинамическими колпаками для снижения сопротивления движению.
Toyota Prius имеет компоновку с поперечно расположенным двигателем.
В конструкции автомобиля использована система рекуперации энергии торможения без вакуумного усилителя. Взамен использованы источник высокого давления и распределитель.
При нажатии на педаль блок управления переводит электрический мотор в режим выработки электроэнергии, что снижает нагрузку на основные тормоза и обеспечивает лучшее замедление.
Система клапанов и электроника предотвращают блокировку колес на скользком покрытии.
При поломке источника давления торможение осуществляется за счет усилия, создаваемого ногой водителя на педали.
Первое поколение
Автомобиль Тойота Приус Гибрид с 4-дверным кузовом седан начал выпускаться в 1997 г. и предлагался в 2 модификациях NHW10 и NHW11, отличавшихся элементами силовой установки.
Рычаг коробки не имел механической связи с устройством выбора режима движения, а был соединен с блоком управления. На автомобилях ставились бензиновые агрегаты 1NZ–FXE, развивавшие 58 или 72 л. с. (применялись до модернизации в 2000 г. и после).
Мощность электрического привода составляла 41 или 45 л. с. соответственно. Последние экземпляры Prius первого поколения собрали в 2003 г.
Второе поколение
В 2003 г. стартовало производство новой генерации NHW20, впоследствии сборку освоил завод FAW на территории Китая. Под капотом машины помещен 77-сильный 4-цилиндровый мотор 1NZ–FXE, имевший объем 1496 см³. В состав силовой установки входил электродвигатель синхронного типа, развивавший мощность 68 л. с. и момент 400 Н*м.
Производство второго поколения Toyota Prius стартовало в 2003 году.
Производитель реализовал возможность старта на электрическом двигателе, что снижало шумность и устраняло выбросы выхлопных газов. Машина могла проехать до 2 км со скоростью не выше 50 км/ч при условии заряженной на 100% батареи.
Третье поколение
Автомобили поставлялись клиентам с 2009 по 2015 гг. и оснащались 5-дверным кузовом хетчбэк. Сборка велась на территории Японии, а впоследствии к производству подключили площадки в Индии, Китае и Таиланде. В состав силовой установки входил бензиновый 2ZR–FXE мощностью 99 л.
с. при рабочем объеме цилиндров 1797 см³. Агрегат имел блок и головку из алюминиевого сплава, в схеме газораспределительного механизма стояли регуляторы фаз. Электропривод, рассчитанный на напряжение 650 В, развивал 82 л. с., для питания имелась никель-металлогидридная батарея.
Четвертое поколение
Выпуск автомобиля Тойота Приус, построенного на модульной платформе TNGA, начался в 2015 г. Машина может оснащаться никель-металлогидридной или литий-ионной батареей.
На внутренний рынок Японии поставляется модификация с полным приводом, для прочих стран доступна трансмиссия с передними ведущими колесами.
Под капотом находится 98-сильный бензиновый агрегат модели 2ZR–FXE, дополненный электромотором мощностью 53 кВт (на версии с полным приводом стоит дополнительный двигатель). Максимальная скорость на шоссе ограничена 180 км/ч.
Автомобили на модульной платформе TNGA производятся с 2015 года.
Модификация E–Four для внутреннего рынка оснащена дополнительным электродвигателем мощностью 5,3 кВт, сблокированным с редуктором привода задних колес.
Предусмотрен дополнительный преобразователь питания. Компактные размеры узлов позволили сохранить неизменным объем багажного отделения. Распределение крутящего момента осуществляется электроникой, задний мотор используется кратковременно.
Полный привод повышает устойчивость при движении по скользкой дороге.
Видео о работе гибридного двигателя
В приложенном ролике продемонстрирован общий принцип действия гибридной силовой установки в зависимости от режима движения. Видео позволяет понять алгоритмы переключения компонентов и условия, необходимые для зарядки батареи или отключения двигателя внутреннего сгорания.
Показано общее устройство гибридного силового агрегата и места монтажа компонентов.
Загрузка...
