Как работает тойота приус

Обновлено: 06.07.2024

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).

Содержание статьи (закрыть)

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.

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)

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:

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.

Как устроен гибридный автомобиль? На примере Toyota Prius

Будущее марки Тойота – это гибридные автомобили. Пока электромобили не совершенны и передвигаются без подзарядки максимум до 150 км. Аккумуляторные батареи гибридных автомобилей получают подзарядку от ДВС, обеспечивая комфорт и экономичность при езде на любые расстояния.

Устройство гибридного автомобиля

Устройство гибридного автомобиля (например, Тойота Приус) основано на последовательно-параллельно схеме. У таких транспортных средств крутящий момент на колеса может подаваться и от мотора, и от мотора-генератора. При этом величина мощности агрегатов варьируется в зависимости от степени заряда и возможностей мотора.

Основу конструкции составляют двигатель внутреннего сгорания, электромотор, два генератора и делитель мощности. Последнее устройство позволяет трогаться и осуществлять движение на малых скоростях исключительно на электромоторе. ДВС в этот момент будет обеспечивать только работу генератора.

Зарядка гибридного автомобиля осуществляется посредством отдельного генератора, поэтому электрический мотор-генератор используется только для привода ведущих колес. Во время высоких нагрузок, таких как подъем в гору или езда на высокой скорости в работу активно подключается бензиновый мотор. Делитель мощности контролирует передачу от крутящего момента ДВС на колеса, перераспределяя часть ее для заряда АКБ и генератора.

Принцип работы гибридного автомобиля

Принцип работы гибридного автомобиля (например, Тойота Приус) состоит в следующем: старт, первоначальный разгон и езду на малых оборотах обеспечивает электрический мотор-генератор, при повышенных нагрузках подключается бензиновый мотор. Компьютер регулирует его работу так, чтобы были обеспечены самые высокие показатели экономичности.

Шестерня делителя мощности, передающая крутящий момент на ведущие колеса, вращается посредством электромотора. Основной принцип действия гибридного автомобиля заключается в формировании передаточного числа трансмиссии делителем мощности, именно он распределяет уровень включенности в работу каждого из моторов.

Такая схема гибридного автомобиля называется последовательно-параллельной. Она соединила все преимущества последовательно и параллельной схем. В итоге инженеры японского автоконцерна смогли создать максимально надежный агрегат, ведь управление крутящим моментом происходит при помощи электроники, исключая участие множественных механических узлов и механизмов.

Рекуперативная система торможения также передает кинетическую энергию на генератор, восполняя запас аккумулятора. Для экстренного торможения применяется обычная фрикционная тормозная система.

Двигатель (ДВС) гибридного автомобиля

Мотор авто, работающего по принципу гибрида, в первую очередь основывается на принципе экономичности. Для Тойота Приус инженеры компании Toyota смогли выпустить агрегат в 1,8 литров мощностью 98 лошадиных сил. Теперь расход Тойота Приус гибрид составляет примерно 4,5 литра на 100 км (5 литров по городу и 3,9 литра по трассе). В холодное время года вне зависимости от режима езды потребление топлива увеличивается в среднем на 2 литра на 100 км. Для заправки завод-изготовитель рекомендует использовать бензин марки АИ-95.

Стоит отметить, что разогнать машину до сотни получится чуть боле, чем за 10 секунд. При этом максимальная скорость авто составит 180 км/ч.

Тип двигателя Тойота гибрид подбирался с точки зрения максимального коэффициента полезного действия. У современных гибридов он составляет 40%. Такие показатели позволило получить использование мотора, работающего по циклу Аткинсона. Основная особенность такого бензинового мотора состоит в том, что сжатие топлива запаздывает за ходом поршня. Оно запускается несколько позже начала движения поршня в верхнюю часть гильзы. Благодаря такой уловке некоторое количество топливно-воздушной смеси возвращается во впускной коллектор.

Данный тип ДВС дал современному мотору Toyota Prius следующие преимущества:

увеличение рабочего хода поршня;
повышение КПД;
уменьшение расхода топлива;
оптимально подходящая конструкция для работы в узком диапазоне оборотов коленчатого вала;
122 лошадиных силы суммарной мощности движущей установки.

Электромотор автомобиля Тойота

В Toyota Prius имеется два электромотора: управляющий и тяговый моторы-генераторы. Оба движка питает АКБ.
Тяговый мотор-генератор обеспечивает авто запуск и первоначальный разгон. Управляющий мотор-генератор отвечает за зарядку гибридного автомобиля, а также выполняет функции стартера.

Как правило, по городу в режиме «старт/стоп» Toyota Prius перемещается исключительно за счет электрической установки.

Мощность электромотора Тойота Приус определяется следующими характеристиками:

60 лошадиных сил;
56 кВт;
163 Н*м.

Последние модели Prius получили возможность заряжаться и от электрической розетки, что позволило сделать их еще экономичнее. Минус один – полная зарядка аккумулятора составит 6 часов, поэтому пока использование транспортного средства без участия двигателя внутреннего сгорания неудобно для поездок на дальние расстояния.

На борту Тойота Приус аккумуляторных батарей две:

1. Вспомогательная аккумуляторная батарея автомобиля емкостью 45 А/ч.

2. Основная никель-металлгидридная высоковольтная аккумуляторная батарея емкостью 6,5 А/ч и напряжением 201,6 В, состоящая из 168 ячеек.

Особенность устройства основной аккумуляторной батареи автомобиля состоит в том, что они оснащены собственной системой охлаждения.

В свое время Тойота Приус была первопроходцем среди автомобилей гибридов. Сегодня установки типа hybrid удалось усовершенствовать так, что они стали устанавливаться и на другие более массовые модели Toyota, тем не менее Prius заслуженно входит в . Популярность подобной схемы мотора можно объяснить ее экологичностью, экономичностью и надежностью, проверенной годами.

Как в хэтчбеке Toyota Prius живётся вымышленному владельцу

Имя Prius происходит от того же слова, что и наша Приора. Латинское prior имеет массу значений, и общепринятое в России толкование «идущий впереди» едва ли верное. Prius — это скорее «предыдущий», предшественник автомобилей будущего.

Hybrid Synergy Drive. В названии полногибридной силовой установки Приуса вопросы вызывает разве что второе заморское слово, похожее на наше «снегири». Это синергия — совместные усилия. В Приусе синергично объединились и тесно взаимодействуют настолько причудливые и разные по всем параметрам штуки, что сам факт их альянса озадачивает. В остатке главное ощущение от многогранного и противоречивого автомобиля — недоумение.

Каков он, добросовестный приобретатель третьего «Generation П», и японцы, и российские дилеры прекрасно себе представляют: это обеспеченный человек, индивид, открытый высокотехнологичным инновациям. И не беда, что в России эти двое даже не знакомы. Есть понимание — русские Prius покупать не будут, и без толку пытаться им его продавать. Вот и красуется гибрид на витрине как имиджевый автомобиль японской марки. Комплектация — максимальная, цена — запредельная, бери — не хочу.

Наиважнейший синергизм Приуса заключён в союзе трёх двигателей: работающей по циклу Аткинсона бензиновой «четвёрки» 1.8 VVT-i мощностью 99 л.с., 60-киловаттного тягового электромотора (82 л.с.) и его коллеги, небольшого мотор-генератора. Однако суммарные 136 л.с. Приуса складываются из 99 «лошадей» ДВС и отдачи никель-металлогидридного аккумулятора Panasonic (1,31 кВт/ч), эквивалентной 37 силам. Батарея подзаряжается не только генератором, но и за счёт рекуперации энергии торможения. Таким образом, полный гибрид может ехать на одной лишь электротяге и хвастаться экономичностью (паспортные 3,9 л/100 км) да экологичностью (выбросы CO ₂ — 89 г/км). Всё для тебя, о преуспевающий! Живи припеваючи!

«В Приусе мне нравится абсолютно всё», — говорит знаменитая актриса. Чулпан Хаматову трудно не любить, невозможно не уважать и точно так же нереально разделить её безграничный восторг от внешности этого автомобиля. «Лицо» третьего поколения Приуса в России утверждает — дизайн безупречен! С точки зрения аэродинамики это так: коэффициент C _x Приуса — всего 0,25, как у нового Мерседеса E-класса. Но что с того гипотетическому хозяину белоснежного утюжка?

Стоит признать, что в своеобразии запоминающегося навеки облика определённо присутствует особая фотогеничность. И потом, какое дело человеку обеспеченному или открытому инновациям индивиду до того, что серая масса считает их машину уродливой? В виде Приуса они протягивают другим, таким же передовым ребятам визитку — приглашение к синергии. Ведь тойотовский гибрид — это прежде всего имиджевая вещь. Экономичность и экологичность тут постольку-поскольку.

Изобилие переключателей в автомобиле, который заводится кнопкой, выглядит вполне уместно. Что такое DISP, а что NAVI — разбираешься без труда, да и «капслочность» надписей на удивление не напрягает. Чего не скажешь о необходимости подтверждать нажатие некоторых кнопок тычком в сенсорный экран.
Регулировать на руле громкость музыки левой рукой не очень удобно, однако правой конечности вверено дело поважнее — копаться в компьютере, следя за «потоками энергии».

Prius — это такая азартная игра, в ходе которой водитель проигрывает бензин своему автомобилю. Азартна она ровно до тех пор, пока человек не поймёт, что выиграть шансов нет никаких. Машина настолько нагло жульничает, что кажется, будто двигатели Приуса распиливают бак АИ-95 на твоих глазах абсолютно честно. Из окна взирает на делёжку и матушка-природа. Без особой, впрочем, надежды.

Демонстрирует совместные действия агрегатов машины Energy Monitor — режим дисплея, стараниями йога-русификатора ставший трансцендентальным «Потоком энергии». На экране выработанные токи в виде стрелок ходят между бензиновым и электрическим мотором, колёсами и батареей. Выглядит это как возвращение одним вором другому украденной дубинки или перетекание из пустого в порожнее и обратно. Как бы ни перенаправлялись потоки энергии, не вытекает из этого небывалой экономии топлива — расход от 7 л/100 км и, здравствуйте, дружище заправщик.

Три из четырёх режимов синергетического драйва сознательно сделаны Тойотой вусмерть плодоовощными — у Приуса уникально одинаковая с троллейбусом динамика. Разгон до сотни длится неделю. Даже неспешные соседи по потоку оглядываются — чего это не едет такой стремительный с виду айсберг? Может, с тормозами проблемы или педаль газа из-за коврика залипла? Тут бы нашему мифическому драйверу и объясниться: нет-нет, понимаете, э-э-э. комод. В смысле — Eco mode, экологичный режим! «А ведь действительно комод!» — хохотнут ему в ответ.

Просыпается и утирает нос хохмачам Prius только в одном режиме — PWR. Буквы означают Power. Мощь жизненно необходима для обычного перемещения, грязного и быстрого. В этой связи живо представляется разговор двух очевидно-невероятных приусоводов: «Ну, сколько ты сегодня наэкомодил?» — «Да нисколько, замотался, пришлось пи-дабл-ю-арить».

В противоположность мощностному режиму японцы предлагают самое интересное — настоящий электромобиль! Благодаря функции EV (electric vehicle) ставший стерильно чистым гринкаром Prius на одной лишь электротяге беспрерывно проедет от кухни до почтового ящика не быстрее 33 км/ч (20 миль/ч). Дистанция и скорость смехотворны, но предательские мурашки бегут — да, это он, истинный электровоз из будущего, бесшумный, безэмоциональный, беспонтовый.

Зачароваться отсутствием внутреннего сгорания мешает тот факт, что в салоне нет надлежащей тишины. В Приусе шумненько в любом режиме: шины, улица, климатическая установка и двигатель. О коварстве последнего предостерегает инструкция: «Из моторного отсека может быть слышен шум мотора». Никакой иронии, зачастую и впрямь создаётся ощущение, будто клокочущий вполголоса движок едет в соседней машине. Но бывает, что слышится моторчик ещё как — нет-нет да и рыкнет, выплюнет большое вонючее облако, проступят на физиономии чистюли-вегана черты обыкновенного бензиноеда! И оттого становится спокойнее — до поры, когда электромобиль будет небезуспешно прикидываться автомобилем, мы ещё поживём. Пока всё наоборот, и слава богу.

С целью спасти планету и не заправляться целый месяц можно из кнопок режимов создать на свою голову подобие «механики». Постоянно ползая в «экомоде» и строго следя, чтоб индикатор всегда находился в экологичной зоне, водитель при первой возможности переключается на EV: во всех пробках и при замедлении потока до заветных «тридцати трёх». Аттракцион страшно отвлекает от дороги, не радует других участников движения и не приносит ровным счётом никакой пользы: расход топлива прежний — от 7 л/100 км.

Светодиодные фары и фонари Приуса сберегают энергию и работают в разы дольше своих традиционных собратьев.
В передке, за подведённой синим тойотовской эмблемой, прячется радар круиз-контроля и системы помощи при парковке.

Вот стоишь ты сосредоточенно в пробке. Электрорежим. Ни с того ни с сего Prius вдруг начинает громко вибрировать, трясти себя на месте бензиновым мотором, разворачивать вспять потоки энергии, мигать и пищать — машина живёт своей жизнью. И ей это позволено. Но всё-таки синергия Приуса — совместная деятельность с водителем, без участия которого автомобиль даже не может сам себя припарковать. Кстати, самый первый опыт человеко-гибридного взаимодействия в большинстве случаев заканчивается немного растерянной улыбкой. Типичное описание первичных впечатлений — «Прикольно!»

Прикольнее был бы треугольный руль, а овальный удобен тем, что он «короткий» и делает чуть больше двух с половиной оборотов. Великолепная проекция показаний приборов на лобовое обязательно должна стать нормой в автоиндустрии. Педали мужественно снесли все брошенные на них подозрительные взгляды и не вызвали ни единого нарекания. Рычажок отсутствующей коробки передач напомнил одну странную штучку — резец по линолеуму. Забавно, что если джойстик лишить D-драйва, останется R’n’B. Переключение тут виртуальное. Обозначаешь бело-синей ручечкой своё намерение, и выбор отображается на дисплее, а джойстик возвращается на исходную, к правому концу перекладины буквы H. Работа с рычажком бесступенчатой трансмиссии — чистой воды помешивание ложкой.

Парковочная литера P покинула рукоятку рычажка и стала кнопкой (подсвечена жёлтым слева от джойстика). Взамен появился режим B (Break) — только в нём Приус способен тормозить двигателем на крутом спуске.
Touch Tracer — сенсорная система управления бортовым компьютером на руле. Стоит лишь приложить «до грани нажатия» палец к кнопке на баранке, как на дисплее высветится «копия» этого действия. Японцы говорят, что реализовали эту инновацию первыми в мире, чтобы водитель не отвлекался на кнопки руля. А вышло шило на мыло — дисплей отвлекает ничуть не меньше.

Подвеску для нашей страны настраивали специально. В ямы Prius грохается с решимостью антикварного буфета, покрякивая гремучим пластиком и, кажется, постукивая в рамах стёклами. Гибрид вообще живо взаимодействует с недобрыми участками дорог, легко следует колее и сигает в сторону с невесть какого бугра. Вольности такого плана у Приуса, к счастью, случаются с кондачка, под настроение.

Сиденья достаточно жёсткие, так что водитель получает сполна за небрежную прокладку курса на плохой дороге. «Очень горячо!» — кричит мифический инновационщик и вертится, как на сковородке. Жжёт кресло водительский зад! И степень обогрева не регулируется — его можно только выключить. Делается это, кстати, кнопкой L, которая заныкана под центральной консолью и расположена над клавишей R. Столбиком. В остальном же лишённое электроприводов сиденье к водителю равнодушно и не пытается его удержать. И это не единственное слабое звено в синергетической цепочке Приуса.

Передние сиденья разделяет комфортный и эффективный подлокотник со сдвижной откидывающейся крышкой и отделениями для всяких мелочей и подстаканником.
Сбоку правого заднего сиденья расположен дефлектор вентиляции аккумулятора — эту решётку нельзя ничем перекрывать.
В нише под центральной консолью мягко постелено. В ней можно что-то хранить, например телефон. Правда, достать его оттуда не глядя — не получится. Кстати, находящаяся тут же кнопка подогрева сиденья пассажиру не видна.
В двухэтажный бардачок поместится запас сухих перчаток на всю нашу бесконечную зиму.

На роскошном блюде интеллектуальных систем барахтается крыса — мерзкая пищалка при движении задним ходом. Причём её невыносимый писк — это не звуковой сигнал парковочного сонара, а просто вопль: «Ёшкин кот, мы едем задом!» Лучше б камеру заднего вида дополнили обычным парктроником, ведь картинка не читается, если заляпан объектив, да и расстояние до соседнего бампера не сразу определишь. Полагаться только на себя водителю придётся, несмотря на мудрёную систему самопарковки IPA, которая полезна только в чистом поле или при наличии вагона времени, но не в цейтноте реальных условий города. Самодовольный Prius между тем донимает нравоучениями: «Избегайте», «Остерегайтесь», «Соблюдайте».

Одетый в белый халат Приус — из тех строгих докторов, что лечат обострённую экологическую сознательность одним лишь выставленным за услуги счётом. Позеленевший было больной читает: 1 миллион 177 тысяч рублей — и с криком «Да за эти деньги можно взять. » тут же выздоравливает. Попадаются и неизлечимые индивиды. Их единицы, но комфортной пятиместной палаты Приуса им тоже не видать. Тесное взаимодействие с гибридным автомобилем выпало на долю несуществующего россиянина. Сощурившись на солнце, он провожает взглядом стайку снегирей и светло улыбается чему-то, известному ему одному.

Приус, как работает гибрид?

Prius

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.

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.

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.

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.

Описание режимов работы гибридной силовой установки

В указанном разделе рассмотрим, как работает гибридная установка Тойота Приус в различных режимах. Среди них:

начало перемещения с запуском ДВС;

старт на электротяге и движение на высокой скорости;

запуск 2ZR-FXE на ходу;

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; -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.

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.

Заключение

Конструкция гибрида Toyota Prius позволяет получить экономию топлива за счет следующих факторов:

Кому интересно -полное описание что такое приус

Prius обладает бензиновым двигателем и двумя электрическими мотор-генераторами, а также аккумулятором невысокой ёмкости 6,5 А-ч (часто называемым высоковольтной батареей, ВВБ). Электромотор способен также работать как генератор, превращая кинетическую энергию в электричество и подзаряжая аккумулятор. При этом электроэнергия может генерироваться как за счёт работы бензинового двигателя, так и за счёт торможения автомобиля (система рекуперативного торможения). Моторы могут работать как порознь, так и вместе. Бензиновый мотор является двигателем Аткинсона, такие двигатели экономичны, но обладают относительно низкой мощностью. Работой всех двигателей управляет бортовой компьютер.

Prius легко узнать по его обтекаемой форме. Коэффициент аэродинамического сопротивления составляет всего 0,26. Кондиционер работает непосредственно от аккумулятора, независимо от двигателей.

Кабина оборудована сенсорным дисплеем, показывающим работу двигателей, заполненность аккумулятора и другие параметры. Дисплей позволяет управлять аудиосистемой и кондиционером, но не автомобилем. Передачи (передняя, нейтральная, задняя, силовая передача) переключаются не коробкой передач, а находящимся около руля джойстиком и кнопкой рядом с ним (для стоянки). «Ручной тормоз» сделан в виде педали под левой ногой водителя. Скорость показывается зелёным цифровым индикатором. Автомобиль открывается электронным ключом зажигания; в случае его неисправности можно попасть в салон (но не ехать), используя механический ключ. Включается автомобиль нажатием кнопки Power при нажатом тормозе.

Приус высокоэкономичен по нескольким причинам:

КПД любого бензинового мотора не является постоянной величиной, а зависит от мощности. Благодаря возможности как добавлять мощность за счёт электромотора, так и тратить часть мощности на зарядку аккумулятора, а также (на низких скоростях) вообще выключать бензиновый мотор и ехать только за счёт электричества, удаётся оптимизировать работу двигателя.

Во время остановок в пробках, перед светофорами и т. д. двигатель выключается. У других автомобилей он работает на холостом ходу, расходуя бензин. В длительных пробках система жизнеобеспечения (фары, бортовой компьютер, аудиосистема, усилители тормозов и руля) «съедают» заряд батареи и двигатель запускается для подзаряда ВВБ, однако это все равно гораздо экономичнее, чем «крутить» двигатель объёмом 2 литра (примерный эквивалент силовой установки Приуса).

Двигатель Аткинсона экономичен сам по себе. Его маломощность является терпимым недостатком, поскольку дополнительная мощность может обеспечиваться электромотором.

При торможении и притормаживании (например, на крутом спуске) энергия запасается в аккумуляторе благодаря рекуперативному торможению.

Низкое аэродинамическое сопротивление снижает расход топлива, особенно на высоких скоростях или при сильном встречном ветре.

Некоторые модели оборудованы кнопкой EV, активизирующей режим электромобиля. В этом режиме автомобиль может плавно разгоняться (до 57 км/ч) и тормозить, и на свободных шоссе с малыми перепадами высот может показывать высокую эффективность. Дополнительным плюсом является возможность въехать в плохо проветриваемый гараж и не бояться отравиться выхлопными газами. Однако в этом режиме в холодное время года возможности обогрева салона ограничены — все современные машины обогревают салон, отбирая тепло из системы охлаждения, которая при неработающем двигателе остывает за несколько десятков минут.

Низкий уровень загрязнения атмосферы. Частично это следствие экономичности (чем меньше сжигается топлива, тем меньше вредных выбросов), а частично — выключения двигателя на остановках, когда в атмосферу попадают особенно вредные для здоровья людей газы. По сравнению с традиционным автомобилем Prius выбрасывает в атмосферу на 85 % меньше несгоревших углеводородов СnНm и окислов азота NOx[источник не указан 409 дней].

Низкий уровень шума, по нескольким причинам:

Во время остановок двигатель выключается

Вместе с бензиновым двигателем, а иногда и вместо него, работает более тихий электродвигатель

тяговый электродвигатель всегда выдает максимальный крутящий момент

отсутствие КПП как таковой (используется планетарная передача)

Высокий уровень безопасности для водителя и пассажиров, по нескольким причинам:

Две независимые системы торможения — рекуперативная и фрикционная

Машина тяжёлая (1240 кг)

Высокие результаты краш-тестов для водителя и пассажиров[4]

Электронный ключ зажигания.

Существует мнение, что бесшумность машины может быть опасной для слепых или невнимательных пешеходов.

Автомобиль не рекомендуется оставлять без движения на срок более 3 месяцев из-за возможной разрядки аккумуляторов.[5]

Малое количество специалистов по ремонту и автосервисов, ремонтирующих гибридные автомобили.

При отрицательных температурах достоинства гибридного привода могут теряться, так как двигатель внутреннего сгорания работает почти всегда, вырабатывая энергию для обогрева салона, если он включен.

Высокая динамика достижима лишь на малых скоростях, так как при высоких скоростях вся нагрузка приходится на маломощный двигатель внутреннего сгорания.

В Top gear Джереми Кларксон критиковал Prius за то что она не так экономична и не экологична, так как поставка и переработка всех компонентов автомобиля, в частности аккумуляторных батарей оставляет слишком большой экологический след[6]. На треке BMW M3 и Toyota Prius сделали одновременно 10 кругов со скоростью 160 км/ч. BMW M3 следовал за Toyota Prius. Экономичней оказалась BMW с пробегом 19,4 мили на галлон бензина, в то время как пробег Prius составил 17,2 миль на галлон бензина.

То есть если хотите экономичную машину, покупайте BMW M3? — Нет… Не меняйте машину, меняйте свой стиль езды.

Оригинальный текст (англ.) [показать]

If you want an economical car, — buy BMW M3? — No . Don't change the car, change your driving style.

При динамичном разгоне оба двигателя объединяют усилия — Hybrid Synergy Drive.

Бортовой компьютер (32-битный процессор) поддерживает оптимальный режим работы бензинового двигателя (Цикл Аткинсона) и оптимальный уровень заряда аккумулятора (Panasonic, NiMH, 8 лет гарантии).

Старт-стоп бензинового двигателя полностью автоматизирован, переключение режимов «Движение», «Парковка» — при помощи джойстика на приборной панели (Drive-by-Wire).

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»

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.

Сколько стоят «машины на батарейках»

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.

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.

Автор: Максим Голенецких

А как вы относитесь к гибридным авто? Расскажите нам об этом в комментариях ниже.

Краткий обзор 4х поколений Toyota Prius

За четыре поколения гибрид Тойота Приус усовершенствовался и видоизменился. Электрокар обладает экономичностью и надежностью. Его отличает хорошая устойчивость на дорогах, плавная езда и высокие ходовые качества. Модель Toyota Prius имеет большую мощность, которую обеспечивают два мотора – электро и двигатель внутреннего сгорания.

Устройство гибридного автомобиля

Машина расходует минимум топлива при езде. Это обусловлено внутренним устройством. В автомобиле Тойота Приус гибрид присутствуют:

гибридная силовая установка;
планетарный редуктор;
генератор;
инвертор;
аккумулятор.

Электромотор и двигатель внутреннего сгорания авто могут действовать одновременно либо по очереди. Водитель сам решает, когда включать электродвигатель, а когда бензиновый. Крутящийся момент в гибридной установке передается и от электромотора, и от ДВС.

Осуществляет процесс планетарный редуктор, который делит мощность и включает шестерни. Они подсоединены к бензомотору и электродвижку. Необходимую энергию на электромотор дает генераторная установка.

Обратите внимание! Генератор заряжает батарею. Если другие электрокары требуют подключения к сети, то модель Toyota Prius hybrid в данном процессе не нуждается. При необходимости аккумулятор машины подзаряжается от ДВС.

Принцип работы гибридного автомобиля

Разработчики новинки планировали создание экономичного электрокара, и им удалось выпустить на рынок Тойота Приус в новом кузове. Модель обладает небольшим расходом топлива из-за сочетания электродвигателя и бензинового. Возможна работа двигателей по отдельности или совместно. После того, как авто наберет скорость, водитель может включить электродвигатель.

Как работает гибридный двигатель Тойота Приус? Основные моменты принципа работы Тойоты Приус:

Двигатель оказывает влияние на запуск и разгон авто. В результате осуществляется вращение редуктора и происходит передача крутящего момента на колеса.
После набора скорости начинается работа двигателя бензинового. Чтобы осуществить обгон и набрать мощность, водитель снова включает электродвигатель.
При тормозе ДВС отключается, энергия преобразуется в электрическую. Осуществляется торможение.

Благодаря совместному использованию обоих движков, КПД системы остается максимальным. Управление ездой осуществляется, минуя сложные агрегатные механизмы. Роль стартера в машине Тойота Приус выполняет генератор.

Режим работы двигателя

Движение гибрида возможно только под влиянием электротяги. Осуществляется старт, после чего происходит движение транспорта с нужной неизменной скоростью. Крутящийся момент в это время передается на колеса. Если генератор подсел, он берет заряд от аккумулятора. Энергия передаётся на электродвигатель.

При форсированном режиме новой Тойоты Приус электродвижок получает дополнительное питание от генератора, что увеличивает мощность ДВС. При торможении автомобиль останавливается только с помощью электродвигателя. Но при сильном нажатии на педаль тормоза, в процессе участвуют гидравлические узлы.

Двигатель (ДВС)

В цилиндре двигателя происходит сжатие после движений поршня. Небольшое количество воздуха и топлива втягивается в коллектор. В итоге экономичность агрегата увеличивается.

Тойота приус гибрид технические характеристики ДВС:

Объём	Мощность	Крутящийся момент	Подача топлива	Вид топлива
1795 см3	97 л. с.	4000 об/мин	инжектор	АИ 92, 95

Электромотор автомобиля Тойота

Мощность электродвижка Toyota Prius гибрид составляет 56 кВТ. Механизм помогает автомобилю взять разгон со старта. Тойоты Приус разгон до 100 км/ч осуществляется за 8 секунд. Чтобы убедиться, достаточно просмотреть тест драйв Тойота Приус.

Аккумуляторная батарея

Тойота Приус электромобиль имеет два аккумулятора:

высоковольтный;
вспомогательный.

Расход энергии контролирует автомобильный процессор. Основная аккумуляторная батарея произведена из металлического гибридного сплава. Ее емкость – 6,5 А/ч. Внутри аккумулятора есть контроллер.

Toyota Prius: описание, технические характеристики

Первое поколение Toyota Prius (1997-2003 гг.)

Салон автомобиля комфортный. Отделка выполнена из практичных материалов. В Тойоте Приус багажник вместительный, предназначенный для большого количества вещей. Авто обладает комбинированной силовой установкой – системой THS. Мотор мощностью 58 л. с. имеет объём 15 куб.см.

При работе электродвигателя применяется накопленная в батарее энергия. Трансмиссия автомобиля бесступенчатая. Есть два электромотора и один ДВС. Электродвигатель может действовать, как генератор.

Второе поколение NHW20 (2003-2009 гг.)

Кузов следующей машины Тойота Приус представляет пятидверный хэтчбек. Модель обрела популярность у 73% потребителей. Силовую установку разработчики модернизировали, однако оставили прежний 1,5-литровый бензомотор. На электродвигателе модель может разгоняться до 50 км/час, а на бензиновом моторе – до 180 км/час. Расход топлива в новой модели снизили. Новую конструкцию получил инвертор, поэтому на Тойоту приус гибрид цена получилась завышенной.

Третье поколение ZVW30 (2009-2016 гг.)

Разработчики продолжили совершенствовать и модернизировать автомобиль. Если взглянуть на фото новинки, то можно увидеть отличия в кузове и дизайне. Тюнинг Тойота Приус включает:

защиту на пороги;
новые силиконовые чехлы;
дефлекторы капота и окон;
светодиодные дневные огни;
противотуманные фары;
пластиковые колпаки сверху легкосплавных дисков.

Четвертое поколение (2016 г.)

Модель имеет колесную базу 2700 мм и новый тип кузова. Фасад машины украшают угловой рельеф и ломаные линии. Фары спереди имеют оригинальную форму и обеспечивают большой обзор дороги в темное время суток. Сколько стоит Тойота Приус гибрид последнего поколения? На Тойоту Приус гибрид цена составила 1596000 рублей.

Комплектация новинки включает:

автосистему кондиционирования;
антиблокировочное устройство тормозов;
цифровой дисплей;
аудиосистему;
боковые и коленные подушки безопасности;
запуск с кнопки.

Новые опции не могли не повлиять на Тойоты приус цену. Но даже высокая Toyotа Prius цена не снизила интереса потребителей к новинке.

Заключение

Рассматривая гибридного автомобиля Тойота Приус фото, можно с уверенностью сказать, что авто воплощает изыск и надежность. Два электромотора и бензиновая силовая установка обеспечивают модель нужной мощностью и силой. Комбинированная конструкция двигательной установки обеспечивает малый расход топлива.

Сравнивая новинку с другими электрокарами, можно отметить низкий выброс углекислых газов, наличие вспомогательного аккумулятора и контролирующих систем.

Читайте также: