Принцип работы гибридного двигателя тойота приус

Гибридный автомобиль Тойота Приус: устройство, принцип работы

Благодаря своей экономичности и надежности гибридные автомобили Тойота вызывают огромный интерес у потребителя. Плавный ход и устойчивость на дороге, оказывается, далеко не все достоинства этого японского автомобиля.

Отличные ходовые качества машины удивительно сочетаются с экономичным расходом топлива.

Работу гибридного автомобиля Тойота Приус обеспечивают два источника мощности: электромотор и двигатель внутреннего сгорания (ДВС).

Устройство гибридного автомобиля

Давайте попробуем разобраться, каким образом при повышении мощности машина может расходовать бензин на уровне малолитражки. Устройство гибридного автомобиля Тойота Приус состоит из:

• двигателя внутреннего сгорания (ДВС);
• электромотора;
• планетарного редуктора (делителя мощности);
• генератора;
• инвертора;
• аккумуляторной батареи.

ДВС и электромотор могут работать одновременно, поочередно и дополнять друг друга при необходимости. В гибридном устройстве, крутящий силовой момент на колеса может передаваться от электромотора и ДВС напрямую в различных пропорциях.

Это осуществляется с помощью планетарного редуктора (делителя мощности), который состоит из набора шестерней. Четыре из них присоединены к бензиновому двигателю, а наружная — к электромотору. Еще один сателлит присоединен к генератору, который при необходимости посылает энергию на электромотор или заряжает батарею.

Одним из главных достоинств Приуса можно считать то, что в отличие от электромобилей, для зарядки гибридного автомобиля не требуется подключение к сети питания. Процессор, управляющий всеми действиями машины, подзаряжает при необходимости аккумулятор от ДВС.

Принцип работы гибридного автомобиля

Основная задача инженеров Toyota состояла в том, чтобы создать экономичную машину, которая на трассе не уступала бы мощным «железным коням», но при этом имела бы небольшой расход двигателя. Для этого было использовано сочетание ДВС и электромотора. Чтобы достичь максимальной эффективности, в Тойоте Приус оба источника мощности могут работать отдельно, вместе и параллельно.

Итак, принцип работы гибридного Тойота Приус. Запуск двигателя и разгон автомобиля производится с помощью тягового электромотора. Он вращает внешний сателлит планетарного редуктора и передавая, таким образом, крутящий момент на колеса. Но на аккумуляторе далеко не уедешь. Поэтому, как только автомобиль набрал скорость, в дело включается ДВС.

Совместное использование электромотора и ДВС позволяют добиться максимального КПД (коэффициента полезного действия) всей системы, поскольку.

При нажатии на тормоз двигатель внутреннего сгорания отключается и происходит так называемое рекуперативное торможение (вся энергия от сопротивления преобразуется в электрическую), при котором электродвигатель, работая в режиме генератора, заряжает аккумуляторную батарею.

Если автомобилю снова требуется повышенная мощность, например для обгона, вновь включается электромотор, энергии которого вполне хватает для резкого набора скорости.

Схемы работы гибридных автомобилей были рассчитаны для увеличения экономичности авто и снижения выброса углекислого газа в атмосферу.

При повышении расхода топлива (при нажатии на педаль газа), управляющий компьютер посылает сигнал на делитель мощности и включает электрический источник, что позволяет ДВС работать в режиме без нагрузок.

Toyota обладают уникальной надежностью и гибкостью, поскольку управление движением производится большей частью по проводам, минуя использование сложных узлов и агрегатов. Кстати, в гибриде Тойота Приус генератор выполняет роль стартера, и помогает «раскрутить» ДВС до необходимых 1000 оборотов.

Режим работы двигателя

• Старт. Перемещение при помощи только электрической тяги.
• Движение с постоянной скоростью. В этом случае производится передача крутящего момента на генератор и колеса.
• Генератор, при необходимости, подзаряжает аккумулятор и передает энергию на электромотор. При этом происходит суммирование крутящих моментов обоих тяговых установок.
• Форсированный режим. Электромотор, получая дополнительное питание от генератора, усиливает мощность бензинового двигателя.
• Торможение. Гибрид тормозит большей частью при помощи электродвигателя. Однако при сильном нажатии на педаль, задействуются гидравлические узлы, и торможение происходит обычным способом.

Двигатель (ДВС)

Тип двигателя Тойота гибрид — Hybrid Synergy Drive (гибридный синергетический привод), позволяющий сочетать два источника мощности: ДВС и электромотор. Давайте выясним, какие топливные двигатели устанавливаются на Приус.

В середине 50 годов прошлого столетия инженер Ральф Миллер предложил усовершенствовать идею Джеймса Аткинсона. Суть идеи выражалась в повышении эффективности ДВС путем сокращенного хода сжатия. Именно этот принцип, который теперь часто именуют циклом Миллера/Аткинсона, используется в гибридных двигателях компании Тойота.

Итак, Тойота Приус гибрид, как работает двигатель этого автомобиля. В отличие от других моделей ДВС, процесс сжатия в цилиндре начинается не в момент начала движения поршня вверх, а несколько позже.

Поэтому перед закрытием впускных клапанов часть смеси из топлива и воздуха выходит обратно во впускной коллектор, что позволяет увеличить время, в которое используется энергия давления расширяющих газов.

Все это обуславливает значительное повышение КПД двигателя, увеличение экономичности агрегата, а также повышает крутящий момент.

Характеристики двигателя:

• Объем — 1794 куб см.
• Мощность (лс/Квт/об мин) — 97 / 73 / 5200.
• Крутящий момент (Нм/об мин) — 142/4000.
• Подача топлива — инжектор.
• Топливо — бензин АИ 95, АИ — 92.

Расход Тойота Приус гибрид на 100 км в городском цикле составляет 3,9 л, по трассе — 3,7 литров.

Электромотор автомобиля Тойота

Конструкция гибридного синергетического привода предусматривает использование тягового электродвигателя. Мощность электромотора Тойота Приус- 56 кВт, 162 Нм.

Этот агрегат обеспечивает движение автомобиля со старта и до набора постоянной скорости, включается, когда машина идет на обгон и участвует в торможении. Вся система Тойоты Приус продумана до мельчайших деталей.

Зарядка гибридного автомобиля осуществляется в процессе движения, от ДВС через управляющий генератор.

Аккумуляторная батарея

Гибрид оснащен двумя аккумуляторами (основным высоковольтным и вспомогательным), оба находятся в багажнике автомобиля.

Основное устройство аккумуляторной батареи автомобиля изготовлено из никель-металл-гидридного сплава и имеет емкость 6,5 А/ч, напряжение 201, 6 В. Этот агрегат имеет собственную систему охлаждения.

Внутри высоковольтной батареи находится контроллер, управляющий процессом зарядки каждой ячейки (блока) всего 168 ячеек.

Расход и восстановление энергии аккумулятора контролирует управляющий процессор автомобиля. Аккумуляторная батарея Тойоты Приус не требует подзарядки от электрической сети, этот процесс осуществляется во время движения и торможения (большей частью) транспортного средства.
Вспомогательный аккумулятор: 12 В (35 А/ч, 45 А/ч, 51 А/ч).

Заключение

Несмотря на достаточно высокую стоимость, гибридные автомобили вызывают все больше интереса у покупателей. В сравнении с другими гибрид-автомобилями, Тойота Приус действительно потребляет значительно меньше топлива, и обладает низким уровнем выброса углекислого газа.

Источник: https://classcar.ru/gibridnyj-avtomobil-tojota-prius-ustrojstvo-princip-raboty.html

Тойота Приус гибрид: харектеристики, расход топлива, как работает

     Компания Toyota уже давно является производителем качественных гибридных автомобилей. Настоящий фурор произвёл хэтчбек Тойота Приус гибрид, который был выпущен в 1997 году. Модель производится только с установкой смешанного типа. В 2015 году на автосалоне во Франкфурте было представлено четвёртое поколение машины.  Массовый выпуск обновлённого Prius Hybrid начался в 2016 году.

Экстерьер Тойота Приус гибрид

     Инженеры Тойота ощутимо переработали внешний облик нового Приус. Передняя часть кузова стала более резкой и спортивной. Светодиодные фары сложной формы, маленькая радиаторная решётка, бампер с угольными свесами добавили драйв экстерьеру.

     Профиль машины стал выглядеть более обтекаемым. Покатое лобовое стекло и плавно снижающаяся крыша ещё раз подтверждают это. Использование нового кузова лифтбек позволило увеличить длину и сделать машину ниже.

Вид спереди слева приус гибридВид сзади приус

     Задняя часть выделяется большим багажником, как бы задранным вверх. Вытянутая задняя оптика со светодиодной лентой по краю добавляет спортивные нотки общему образу.

https://www.youtube.com/watch?v=k1nG8PkP28E

Вид спереди тойота приус синийВид сзади тойота приус синий

     Автомобиль имеет следующие габаритные размеры: длина – 4,540 м, ширина – 1,760 м, высота – 1,470 м.

Интерьер Тойота Приус гибрид

     Внутреннее убранство приобрело некий футуризм. Приборная панель размещена под лобовым стеклом.

На ней расположены два цветных дисплея с диагональю 4,2 дюйма, на которые выводятся контрольно-измерительные данные. Это создаёт иллюзию болида или космического корабля.

Теперь не нужно отрывать взгляд от дороги, чтобы взглянуть на спидометр или заряд батареи. Рулевое колесо многофункциональное и обито кожей.

Вид на рульСалонЗадние сиденьяСалон передние сиденьяЦентральная консоль

     Под панелью расположился блок управления системой мультимедиа и климат-контролем. Он представлен полноцветным ЖК-дисплеем с диагональю 6,2 дюйма.

Ещё ниже можно обнаружить странный рычажок, отвечающий за управление трансмиссией. В наличии имеется аудиосистема Entune с 6-ю динамиками.

В авто установлены технологии Bluetooth, Siri, синхронизация со смартфоном и распознавание голоса.

     Пятиместный салон вместительный и просторный. Передние кресла получили выраженную боковую поддержку. На заднем ряду места достаточно, но слишком заниженная крыша может вызвать ощущение дискомфорта, особенно у высоких людей. Объём багажника составляет 502 литра.

БагажникНиша богажника

Вид гибридной установки

     В качестве основы для Тойота Приус была взята новая модульная платформа TNGA. Обтекаемые формы и низкий центр тяжести позволяют получить высокие показатели управляемости и контроля над дорогой.

     При создании гибрида использовалась последовательно-параллельная схема установки. Устройство гибридного двигателя включает ДВС, электромотор, высоковольтную батарею и распределитель силового потока.

     В качестве тягового двигателя могут выступать как бензиновый, так и электромотор. Последний также играет роль генератора, который заряжает батарею. В машину установлена система стоп/старт, которая включает и выключает ДВС в нужный момент.

Гибридный двигатель Приуса

     Принцип работы гибридной системы несложный. Производимая двумя моторами энергия поступает к делителю силового потока. Далее крутящий момент распределяется на колёса. Он может гибко изменяться, передавая необходимое количество энергии в нужный момент.

     Суммарная мощность гибридной установки составляет 122 л.с.

Описание режимов работы гибридной силовой установки

     В гибриде Toyota Prius предусмотрено 4 режима езды:

     1.    EV mode – режим электромобиля, который предусматривает езду только на электротяге. Это позволяет исключить расход топлива. Из недостатков – ограничение по скорости и возможное расстояние. Так можно ехать только со скоростью до 60 км/ч в тёплую погоду и до 30 км/ч в холод.

     2.    ECO mode – режим максимальной экономичности при вождении, при котором машина, в основном, использует электротягу. Машина плохо отзывается на ускорение. Данный режим лучше использовать в пробках и во дворах. Однако из-за постоянной нужды давить на газ, расход топлива не очень-то уменьшается. Поэтому данный режим лучшее вообще не использовать.

     3.    Normal – ничего не выбрано. Автомобиль работает в обычном режиме. Стартует на электротяге, далее включается ДВС. При торможении активируется система рекуперации. Самый удобный и универсальный режим.

    4.    Power mode – режим максимальной эффективности. Как работают силовые агрегаты в таком случае? Электромотор и ДВС находятся в связке, обеспечивают максимальную мощь. Подойдёт для использования на автобанах и при выполнении резких манёвров. Минусом является большой расход топлива при его использовании.

Режимы работы гибридной установки

Технические характеристики Тойота Приус гибрид

     Обновлённый Toyota Prius получил достойные технические характеристики, которые способны удовлетворить желания любого водителя. Автомобиль оснащён передним приводом.

     Основная информация о характеристиках приведена в таблице.

Вид снизу

     В автомобиле также предусмотрена запаска (полноразмерное запасное колесо), которая размещается в специальной нише багажного отделения.

Бензиновый двигатель

     В качестве ДВС гибридная Тойота Приус использует 4-цилиндровый мотор 2ZR-FXE типа DOHC. Объём составляет 1,8 литра. Максимальная мощность в 98 л.с. достигается при 5200 об/мин. Крутящий момент доходит до 142 Нм.

     Двигатель соответствует экологическому стандарту Евро-6. Кроме того он укомплектован системой газораспределения Dual VVT-i. Для обеспечения дополнительной мощности применяется распределённый впрыск топлива.

Электродвигатель

     Пару ДВС составляет электромотор, который также находится под капотом. Его мощность составляет 53 кВт, а крутящий момент – 163 Нм.

     Эффективность электродвигателя повышается благодаря накоплению рекуперативной кинетической энергии при торможении, что позволяет своевременно заряжать батарею.

Батарея и пробег на одном заряде

     Гибрид Тойота Приус  оснащён блоком никель-металлогидридных батарей. Он располагается под задним сиденьем, что позволило инженерам не сокращать объём багажника.

     Сам батарейный блок состоит из 28 модулей, по 7,2 Вольт каждый. Ёмкость ВВБ – 1,3 кВт*ч, а напряжение составляет 201,6 Вольт.

     Запас хода Toyota Prius Hybrid составляет около 30 км по хорошей дороге. В случае поломки, стоимость замены ВВБ обойдётся в районе 105 000 рублей.

     В машине установлена и стандартная 12-вольтовая АКБ, которая питает бортовые системы и электронику.

Место расположения батареи

Расход топлива на 100 км и динамика

     Обновлённый Приус имеет неплохие показатели динамики. Разгон до 100 километров занимает порядка 10,6 секунд. Максимальная скорость ограничена отметкой 180 км/ч.

     При езде по трассе будет расходоваться около 4,36 литров. В городе расход топлива на 100 км 4,7 литров бензина. Смешанный цикл затребует 4,5 литров горючего.

Важно! По официальным данным расход топлива меньше на 1-1,3 литра, но по факту он не соответствует. На расход бензина сильно влияет качество дорожного покрытия и погодные условия.

     Для снижения расхода горючего можно использовать такие методы:

• не забывать активировать езду на электротяге во дворах, пробках и выездах со стоянок;
• не допускать резких перепадов скорости;
• тормозить заранее, увидев препятствие;
• держать давление в шинах в норме.

Надёжность гибрида, поломки

     В автомобиле установлена улучшенная система безопасности Toyota Safety Sense.

     Она включает:

• стандартные системы ABS, EBD, BAS, TCS;
• электронный контроль устойчивости;
• помощник при спуске и подъёме;
• круиз-контроль;
• система распознавания велосипедистов и пешеходов;
• функция экстренного торможения;
• автоматическое управление дальним светом;
• помощник при начале движения в сложных погодных условиях;
• контроль над полосой движения с предупреждениями о смене и выходе.

     Хэтчбек Prius обладает следующими плюсами:

• эффектный и притягательный облик;
• новая приборная панель;
• технологичный и просторный салон;
• скромные габариты.

     Из недостатков выделяются:

• маленький дорожный просвет;
• слабоватый двигатель;
• высокая цена.

     Поломки очень редки и касаются чаще всего батареи. Начинают выходить из строя модуля, особенно такая проблема возникает в зимний период. Помочь может частичная замена.

Управляемость на дороге Тойота Приус гибрид

     Применяемая платформа TNGA c преимуществом в виде низкого центра тяжести и жёсткого кузова вывела управляемость на новый уровень. Благодаря задней независимой подвеске и усовершенствованной McPherson спереди, Приус гибрид очень легко управляется в скоростных поворотах.

     По плохой дороге с небольшими ямами можно ехать, не сбавляя скорость, амортизаторы заглатывают все неровности. Значение крена мало. Автомобиль чувствителен к рулевому управлению. Каждый поворот отлично ощущается, как будто ты находишься в спортивном болиде.

Эксплуатация в зимний период

     Зимой автомобиль Тойота Приус проблем не испытывает. Двигатель заводится сразу, а салон прогревается за 3 минуты. Иногда даёт сбои батарея, модули которой не выдерживают морозов. Однако такое угрожает автомобилям с пробегом и при температуре ниже -25ºС.

Комплектации и цены Тойота Приус

     Автомобиль Toyota Prius Hybrid поставляется в Россию только в комплектации Люкс. Кроме всего перечисленного выше, комплектацию дополняет:

• двухзонный климат-контроль;
• кожаная обивка сидений;
• камера заднего обзора.

     Производитель предлагает дополнительное оборудование, которое включает:

• 7-дюймовый сенсорный экран;
• навигацию;
• систему Entune c 10 динамиками и JBL аудио.

     Возможна также установка прозрачного люка, с выдвижной солнцезащитной шторкой и автоматической регулировкой, а также установка проекционного дисплея на лобовое стекло.

Вид сбоку

     Стоимость комплектации в зависимости от дополнительного оборудования будет варьироваться от 2 268 000 рублей до 2 322 000 рублей.

Отзывы о Тойота Приус гибрид

     1.    Езжу уже 3 года на Приусе. Функции экономии авто выполняет на все 100%. Нравится дизайн и надёжность машины. За всё время менял только расходники. Аккумулятор ресурсоёмкость не теряет. Использую гибрид только в городских условиях, поэтому мощности мне хватает.

     2.    Стала проблема покупки нового авто. Выбор пал на Toyota Prius, раньше ездил на Хёндай Туксон. Порадовала экономичность и технические данные авто. С полностью заряженной батареей машинка весьма резвая. Не хватает дорожного просвета, на плохой дороге иногда цепляю покрытие.

Для кого Тойота Приус

     Гибрид от Тойота подойдёт для активных жителей города и людям с семьями. Надёжность, безопасность и дизайн, полный футуризма – что ещё нужно, чтобы вписаться в городскую жизнь. Просторный и функциональный салон порадует как водителя, так и пассажиров. Автомобиль подойдёт для городских и загородных поездок.

Главный конкурент

     Соперником Toyota Prius выступает гибридный Hyundai Ioniq. Мощность ДВС составляет 105 л.с. при 5700 об/мин. Крутящий момент составляет 147 Нм. Мощность электромотора составляет 32 кВт при 170 Нм. Расход горючего в среднем составляет 4,4 литра на 100 км пути.

Обзор Тойота Приус гибрид

     В прикреплённом ниже видео Вы можете просмотреть подробный обзор автомобиля Toyota Prius.

взято с канала «NotBadCars».

Тойота Приус гибрид: устройство двигателя

› Автомобили › Prius ›

21.04.2020

Принцип работы Тойота Приус гибрид состоит в совместном функционировании бензинового и электрического моторов. Чтобы яснее понять, как работает Тойота Приус гибрид, рассмотрим его устройство детально.

Структура гибридного двигателя тойота приус

Принцип работы гибридного двигателя Тойота Приус нетрудно понять, если предварительно разобраться с его базовыми составляющими.

Чтобы понять, как работает гибридный двигатель Тойота Приус, рассмотрим его устройство, состоящее из бензинового агрегата и электрического двигателя– генератора.

Мотор генератор 1 и 2

Рассматривая Toyota prius, принцип работы, то, как устроен Приус, можно легко понять, если обратить внимание на генераторы машины. Их здесь имеется два.

1. Первый необходим для запуска двигателя внутреннего сгорания. Он является своеобразным стартером в классическом понимании этого слова. Именно он обеспечивает функционирование второго генератора, когда происходит снижение уровня заряда аккумуляторной батареи. Кроме того, первый генератор вырабатывает электрическую энергию, необходимую для передачи заряда аккумуляторной батареи.
2. Второй генератор необходим для обеспечения передачи крутящего моменту от ВВБ к колесам.

Электрические моторы Приуса работают по принципу взаимодействия электромагнитных полей. По этой причине здесь стоят неодимовые магниты (они находятся в роторе), а обмотка статора сделана из медных проводников.

Существует два режима функционирования такого оборудования:

1. Генераторный: здесь переменное напряжение в трех фазах передается с выводов статора. Напряжение преобразуется из переменного в постоянное, путем работы конвертора. После этого, данная энергия передается электрическому оборудованию, поддерживает необходимый уровень заряда аккумулятора.
2. Двигательный: здесь мотор-генератор получает на обмотку статора уже трехфазное питание, обеспечиваемое воздействием магнитных полей. Это путь получения кинетической энергии.

Планетарная КПП

Планетарный механизм является достаточно сложной конструкцией, которая в полной мере обеспечивает функционирование всей установки гибрида. Здесь присутствует редуктор, который разработан особым образом, чтобы бензиновая установка подключалась к работе для вращения колес, поддержания нормальной работы генератора.

Важно! Вращение колес обеспечивается только при достижении оборотов в 2000 единиц за минуту.

Планетарный механизм следующим образом обеспечивает работу гибрида:

1. электрическая тяга обеспечивает перемещение машины на низких скоростях;
2. чтобы набрать большую скорость, к работе подключается генератор, функционирующий посредством двигателя внутреннего сгорания.

Нужно отметить, что планетарный механизм не обеспечивает непосредственной связи между приводом колес и бензиновым двигателем.

Режимы работы гибридной силовой установки

Чтобы определить, toyota prius, как работает, после рассмотрения устройства Тойота Приус, необходимо ознакомиться с принципами работы гибридного автомобиля Тойота Приус.

Режимы работы автомобиля:

1. Запуск двигателя внутреннего сгорания и перемещение машины.
2. Старт на тяге электричества, движение с большой скоростью.
3. Запуск во время осуществления движения машиной.
4. Движение назад.

Начало движения с запуском двс

Как работает гибрид Приус? В автомобиле Тойота Приус принцип работы гибридной установки начального движения имеет следующие особенности. Данный режим применяется в тех случаях, когда заряда аккумуляторной батареи слишком мало, чтобы автомобиль начал свое движение.

Работа гибрида здесь происходит таким образом:

1. Начальный генератор заставляет вращаться планетарный механизм, последний запускает двигатель внутреннего сгорания.
2. Бензиновый мотор осуществляет разгон первого генератора, после чего он переходит в генераторный режим.
3. Вырабатывается нужное количество электричества, необходимого для заряда аккумулятора, обеспечения работы генератора под номером два.

Старт на электротяге скоростная езда

Рассматривая toyota prius устройство, нужно отдельно остановиться на изучении электрической тяги гибрида. Она применяется во время старта авто, используется следующим образом:

1. движение авто начинается в тот момент, когда бензиновый двигатель еще заглушен;
2. второй генератор способствует началу вращения колес, первый электрический мотор также начинает двигаться (через передачу шестеренки планетарки), весь этот процесс становится возможным за счет накопленной батареей энергии (здесь напряжение преобразуется в переменное);
3. чтобы машина ехала на высокой скорости второй генератор шестеренками переключается на процесс вращения от первого генератора (кратность здесь составляет 2,6 единицы);
4. происходит увеличение скорости вращения первого электрического мотора (максимум оборотов может достигать 6000 за минуту, что равно скорости в 64 км/ч).

Запуск двс на ходу

Чтобы понять принцип работы Тойота Приус, нужно рассмотреть запуск силового агрегата непосредственно на ходу:

1. Когда останавливается первый генератор, в работу включается бензиновый ДВС. Генератор же тормозится посредством того, что поток электромагнитного излучения перенаправляется в другую сторону, противоположную той, в которую происходит вращение ротора.
2. Мотор запускается путем снятия крутящего момента с колес.
3. Когда двигатель внутреннего сгорания набирает нужное количество оборотов, можно понять, как работает Тойота Приус: совпадают направления вращения каждого из агрегатов установки гибрида. Когда количество оборотов становится одинаковым, распределение силы вращения на колесах также становится равномерным.
4. Рост вырабатываемой электрической энергии начинает расти в тот момент, когда увеличиваются обороты со стороны бензинового агрегата. Тут же происходит и рост энергии, которую дает первый генератор. Вырабатываемая энергия расходуется на зарядку аккумуляторной батареи, поддержку движения машины, когда энергия передается на второй двигатель.

Как становится видно, мотор прямо соединен с приводом колес. Именно он передает энергию, необходимую для вращения колес (только в том случае, когда количество оборотов оси двигателя и колес становится одинаковым). Можно сделать вывод, что бензиновый ДВС необходим для обеспечения функционирования электрического генератора, а также поддержания нужного уровня заряда аккумуляторной батареи.

Движение задним ходом

Рассмотрение движения назад также необходимо, чтобы понять, как работает Приус. Этот процесс идет следующим путем:

• за движение таким образом, ответственен первый генератор;
• когда ДВС заглушен, первый электрический мотор начинает работать на движение авто;
• первый генератор начинает вращаться в сторону, противоположную той, в которую вращается второй генератор;
• ось планетарки остается на месте;
• крутящий момент передается от одного генератора к другому, для этого используется шестеренчатая передача планетарки;
• второй электрический мотор начинает свое вращение в обратную сторону, что дает возможность машине ехать задним ходом.

Если запущен бензиновый двигатель, то для движения задним ходом, требуется увеличение оборотов первого генератора относительно оборотов ДВС.

Приус, как работает гибрид?

Японские конструкторы смогли разработать гибридный агрегат для моделей Toyota Prius, использующий полезную работу трех двигателей. Они функционируют благодаря одноосному редуктору. Рассмотрим принцип работы и устройство гибридного двигателя Тойота Приус.

Из чего состоит гибридный двигатель Тойота Приус?

Для того чтобы разобраться, как работает гибридный Тойота Приус, понадобится ознакомиться с базовыми компонентами установки. Она включает в себя бензиновый мотор и два мотор-генератора.

ДВС

2ZR-FXE устанавливают на Приус с кузова XV30

Принцип действия ДВС основан на использовании цикла Аткинсона. В качестве топлива допускается использовать бензин марок АИ-92 и АИ-95. Силовой агрегат отличается сниженным уровнем токсичности, экономичным расходом и высоким коэффициентом полезного действия.

Функционал планетарной передачи позволяет передавать вращательный момент на колеса автомобиля, а также обеспечивать работу мотор-генератора. Это способствует выработке электрической энергии для поддержания заряда аккумуляторной батареи, функционирования климатической установки и других электроприборов.

Мотор-генератор №1 и №2

Первый предназначен для запуска ДВС, выступая в роли классического стартера. Также он обеспечивает работу мотор генератора №2, при снижении заряда АКБ. Еще одной функцией электродвигателя №1 является выработка электрической энергии для передачи заряда аккумуляторной батареи.

Планетарная коробка и электромоторы Приус (слева XW20, справа XW30)

Второй мотор-генератор обеспечивает непосредственную передачу вращательного момента на колеса, беря энергию из ВВБ.

Принцип работы электромоторов Тойота Приус основан на взаимодействии электромагнитных полей. Для этого используются мощные неодимовые магниты в роторе. Обмотка статора состоит из медных проводников. Оборудование может работать в двух режимах:

Генераторный – происходит выдача трехфазного переменного напряжения с выводов статора. Оно преобразуется в постоянное, за счет применения конвертора. В дальнейшем выработанная энергия направляется на поддержание работы электрооборудования и заряд АКБ;

Двигательный – мотор-генератор получает трехфазное питание на обмотку статора, далее начинает вращаться ротор. Это происходит за счет взаимодействия магнитных полей. В результате получается кинетическая энергия.

Планетарная «коробка передач»

Сложная конструкция планетарного механизма обеспечивает качественное функционирование гибридной установки.

Редуктор разработан таким образом, чтобы подключать бензиновую установку исключительно для обеспечения работы генератора или вращения колес.

При этом последний режим используется только при наборе оптимального числа оборотов 2ZR-FXE. Указанный показатель находится на уровне от 2000 об/мин.

Принцип распределения работы моторов Тойота Приус гибрид, благодаря конструкции планетарного механизма, выглядит следующим образом:

• передвижение машины на низких скоростях осуществляется на электротяге;
• для обеспечения набора скорости и ее поддержания используется дополнительная энергия от генератора, который двигается с помощью ДВС.

При этом главной чертой планетарного устройства является отсутствие непосредственной связи между бензиновым агрегатом и приводом колес.

Начало движения с запуском ДВС

Данный режим используется при недостаточном заряде АКБ для старта с места Тойота Приус. В этом случае гибрид работает следующим образом:

• За счет действия мотор генератора №1 осуществляется вращение планетарного механизма, который запускает двигатель внутреннего сгорания;
• Силовой агрегат внутреннего сгорания начинает разгонять мотор-генератор №1, что сопровождается переходом последнего в генераторный режим. Далее происходит выработка требуемого количества электрической энергии для заряда АКБ и обеспечения работы второго мотор генератора;
• 2ZR-FXEможет работать исключительно для обеспечения работы первого мотор генератора и поддержания требуемого напряжения в электрической сети Тойота Приус.

Старт на электротяге и езда на высокой скорости

Электротяга гибридной установки Toyota Prius работает при старте машины с места в следующей последовательности:

• Езда начинается при заглушенном бензиновом агрегате;
• Электродвигатель №2 приводит в движение колеса и электромотор №1 через шестеренчатую передачу планетарного механизма. Указанный процесс обеспечивается запасенной энергией аккумуляторной батареи. При этом происходит преобразование напряжения из постоянного в переменное.

Для обеспечения движения Приус на высокой скорости, когда достигаются допустимые обороты электродвигателя №1, используется следующий принцип:

• Мотор-генератор №2 посредством шестерен переключается на вращение первого с кратностью 2.6;
• Это обеспечивает уменьшение скорости вращения электромотора №1 в 2.6 раз, по отношению ко второму. Максимально допустимое число оборотов для первого электродвигателя составляет шесть тысяч, набираемых при скорости в 64 км/ч.

Запуск ДВС на ходу

Принцип работы гибрида Тойота Приус с запуском 2ZR-FXE в процессе движения выглядит следующим образом:

• Бензиновый силовой агрегат включается в момент остановки мотор генератора №1, который тормозится за счет изменения направления электромагнитного потока в противоположную сторону относительно вращения ротора. При этом запуск мотра происходит благодаря снятию вращающегося момента с колес автомобиля;
• После набора оборотов двигателем внутреннего сгорания, происходит совпадение направлений вращения всех агрегатов гибридной установки. При равенстве числа оборотов будет наблюдаться равномерное распределение сил на вращение колес;
• При увеличении оборотов ДВС, в сравнении с электромотором №2, будет наблюдаться рост вырабатываемой электроэнергии мотор генератором №1. Она распределяется на зарядку АКБ и поддержание дальнейшего движения, за счет передачи энергии на электродвигатель №2.

Из указанного режима функционирования гибрида можно четко проследить, что мотор напрямую не соединен с колесным приводом. Он передает энергию на вращение колес только при равенстве числа оборотов колес и оси двигателя. Базовая задача бензинового агрегата — функционирования электрогенератора. Это позволяет поддерживать требуемую емкость аккумуляторной батареи.

Задний ход

За езду автомобиля Тойота Приус задним ходом отвечает мотор-генератор №1. В момент заглушенной установки внутреннего сгорания, первый электромотор переходит в двигательный режим. Это сопровождается противоположным вращением относительно мотор-генератора №2.

При этом планетарная ось фиксируется на месте, а вращающий момент с первого электродвигателя передается ко второму, посредством шестеренчатой передачи планетарного механизма.

Происходит вращение электромотора №2 в обратную сторону, что сопровождается движением автомобиля задним ходом.

При запущенном бензиновом агрегате, для передвижения задним ходом необходимо увеличить число оборотов электродвигателя №1 относительно двигателя внутреннего сгорания.

Вся правда о гибриде: Toyota Prius II (XW20)

«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.

Еще больше обзоров и противостояний моделей авто читайте в блоге на нашем сайте.Посмотреть статьи блога.

Источник: https://zen.yandex.ru/media/avtocod/vsia-pravda-o-gibride-toyota-prius-ii-xw20-5c270fc362248c00aa8705ba