|
Гибридные технологии это не продукт 90х готов XX века, как можно подумать. Еще в 1910 году вышла книга об использовании бензо-электрической тяги, по системе Вестингауза. Касалась эта тема конечно же ж/д транспорта. Да и сейчас тепловоз это воплощенный гибрид, дизель, генератор, электродвигатель который вращает колеса, то что сейчас называют последовательной схемой. А что же делается в Toyota Prius. Под капотом Prius скрыты все секреты гибридного настоящего и даже возможно будущего.
Составные части гибридного автомобиля это, прежде всего батарея, которая находится в багажнике, и электрическая составляющая под капотом, инвертор преобразующий тяговое напряжение батареи с 280В до 500В и 2 электромотора один из которых работает в режиме генератора, преобразую энергию и тяговый электромотор. А так же установлен обычный бензиновый мотор, объемом 1.5.
Батарея Приуса состоит из 38 ячеек, производства panasonic, которые в свою очередь образуют единый блок находящийся в багажнике автомобиля. Гарантия на такую батарею, на данный момент, Toyota дает на весь срок службы автомобиля.
Разрабатывая первый гибрид, инженеры исходили из здравого предположения, что машина которая будет потреблять меньше топлива будет и более дружелюбна к окружающей среде. Одним выстрелом они хотели убить двух зайцев, осталось придумать, как оставить приемлемые динамические характеристики автомобиля. Найденное решение оказалось изящным и на бумаге простым поставить параллельно бензиновому двигателю, настроенному на работу в щадящем режиме электрический мотор, замкнуть всю силовую установку в некую взаимосвязанную цепь, когда один механизм поддерживает другой и дело сделано. Разгон осуществляется на электродвигателе , когда машина выходит на крейсерскую скорость запускается двигатель внутреннего сгорания, а электромотор служит генератором, подпитывая аккумуляторную батарею, при необходимости интенсивно ускориться моторы помогают друг другу работая одновременно. Во время движения накатом и при торможении, вновь происходит зарядка батареи. По расчетам, гибридный автомобиль, должен быть вдвое экономичнее, такого же по характеристикам бензинового собрата и соответственно вдвое экологичнее.
На сегодняшний день существуют 3 основных схемы гибридных силовых установок. Первая использована на Toyota Prius и легковых Lexus. ДВС работает в механической связке с тяговым электродвигателе, который расположен в блоке трансмиссии. Коробки передач, в привычном понимании, тут нет, ее заменяет планетарный вариатор, который в зависимости от условий движения перебрасывает на колеса крутящий момент от одного или другого двигателя или одновременно от обоих. Схема изящная, надежная, но не простая, к тому, же она работает на автомобилях с одной ведущей осью.
А ведь логично предположить, что если моторов - два, то и ведущих моста может быть два. Так построен привод в Lexus RX400h. На задней оси установлен электромотор, на передней второй. В спайке с передним работает бензиновый двигатель, аккумуляторов нужно больше, но в случае с большим автомобилем это не так критично.
Самая современная схема, по которой построено большинство перспективных разработок, таких как BMW X5, используют один бензиновый мотор и один мощный электродвигатель для привода всех колес. Этот тип посложнее первого, но принципиально от него не отличается. По средствам трансмиссии ДВС и электромотор приводят во вращение передние колеса, а через обычный карданный вал, задние. При такой схеме переделки формы автомобиля, минимальны, а % использования серийных узлов трансмиссии привода максимальны. Тип гибридного привода который используют Honda и Mercedec benz, электромотор, который служит генератором и стартером, лишь помогают основному двигателю в переходных режимах, экономя топлива и повышая отдачу силовой установки.
В движении Toyota Prius не отличается от любого другого автомобиля своего класса, различить когда машина движется на электромоторе а когда на бензиновом двигателе, если не смотреть на экран бортового компьютера, невозможно. Зато со стороны наблюдать интересно, вот она как все, а вот дымок из выхлопной трубы пропал, ДВС заглушен. Разгон очень мощный, если бы не ESP то асфальт можно было бы шлифовать долго. Это не удивительно, поскольку при интенсивном старте, на колеса перебрасывается крутящий момент в 450Н/м и это в машине размером чуть больше Toyota corolla. Prius очень интересно тормозит, фактически автомобиль пытается использовать замедление для подзарядки батареи и пользуется в качестве тормоза, генератором и только при экстренном торможении задействует обычные тормоза. Первый гибридным конкурентом Приуса, считается Honda Inside, которая опоздала всего на пару лет и вышел в 1999 году. Схема привода похожа, что использует Toyota, но существуют принципиальные отличия, бензиновый мотор не глушится, электрический двигатель лишь помогает ему при переходных режимах, такая схема очень проста, технологична, и обходится не дорого производителю. |