Мощность гибридной установки приус 20
Добавил пользователь Алексей Ф. Обновлено: 05.10.2024
Toyota Prius II (XW20 / 2003-2011) – без конфликтов
Гибридные модели Toyota пользуются в мире все большей популярностью. Prius – это настоящая классика жанра.
История модели
1997 – выход в серию Toyota Prius первого поколения, модель NHW10. Автомобиль построен на базе Toyota Echo (американская версия Yaris в кузове седан).
2000 – рестайлинг Тойота Приус первого поколения.
2003 – дебют Toyota Prius II (NHW20).
2005 – Европейский титул «Автомобиль года».
2011 - окончание производства модели второго поколения.
2015 – презентация модели четвертого поколения.
Абсолютная тишина
Гибрид не имеет возможности подзарядки от розетки. Prius – это необычное авто, которое в городе сжигает меньше топлива, чем на шоссе. Этого достигли благодаря тому, что после остановки двигатель внутреннего сгорания (ДВС) отключается, а последующее начало движения происходит на энергии батарей с помощью электромотора. ДВС вступает в работу только при необходимости – во время движения на высокой скорости или при ускорении.
В городских условиях расход топлива не превышает 6 литров, а при определенном умении можно добиться результата на уровне 5 л/100 км. Почти 40% городского пути ДВС остается выключенным. На шоссе все преимущества исчезают. С увеличением скорости растет топливный аппетит и при 140 км/ч достигает 8 литров. Кроме того, на высоких оборотах заметно увеличивается расход масла.
ДВС работает очень тихо, а салон хорошо шумоизолирован. Манипуляции с педалью газа не сильно влияют на обороты, так как коробка передач бесступенчатая. Динамики вполне достаточно - разгон до 100 км/ч происходит менее чем за 11 секунд.
Что выбрать?
Toyota Prius II в течение всего производства предлагался только в одной версии – с экономичным 1,5-литровым бензиновым агрегатом мощностью 77 л.с. и электромотором отдачей 68 л.с. Двигатель внутреннего сгорания работает по так называемому циклу Аткинсона (т.е. в малом диапазоне оборотов и нагрузок). Суммарная мощность гибридной установки 110 л.с. (с учетом сложения общих диапазонов работы и всех потерь).
Все Приусы имеют трансмиссию E-CVT, проще говоря – вариатор с электронным управлением. Она работает плавно, тихо и отлично вписывается в общую концепцию автомобиля.
Тойота Приус 2 имеет довольно богатое оснащение: 6 подушек безопасности, ESP и климат-контроль. Некоторые Европейские версии оснащались спутниковой навигацией. В 2007 году стали предлагать очень хорошую аудиосистему JBL.
Автомобили, побывавшие в аварии, лучше вообще не рассматривать. Так как при серьезных ДТП велик риск повреждения блока аккумуляторных батарей. Батарея не терпит «травм» корпуса блока. Кроме того, многие важные узлы расположены прямо за передним бампером. Даже после незначительных «толчков» в лоб, они могут перестать правильно функционировать. Не любит автомобиль и длительного простоя - батареи сильно разряжаются.
Что надо знать?
Необычное решение: сенсорный дисплей и овальное рулевое колесо.
Тойота Приус имеет две электрических цепи. Одна, традиционная - с обычной 12-вольтовой батареей. Другая, высокого напряжения - с оранжевыми проводами, соединяющими плотно закрытую группу батарей (генерирующих напряжение 201,6 В) с инвертором-преобразователем, электродвигателем и климатической установкой.
Инвертор-преобразователь представляет собой устройство, усиливающее и преобразующее высокое напряжение постоянного тока блока аккумуляторных батарей в трехфазный переменный ток (максимальное напряжение 650 В). Кроме того, инвертор преобразует переменный ток, сгенерированный при рекуперации энергии, в постоянный ток для зарядки аккумуляторов.
Система кондиционирования Toyota Prius представляет собой комплекс, отвечающий не только за охлаждение салона, но и, прежде всего, за охлаждение блока батарей, которые сильно нагреваются во время работы. Холодные зимы Приусу не страшны, но отказ кондиционера летом может полностью обездвижить гибрид. Бортовой компьютер строго следит за температурой, не допуская перегрева, и, в крайнем случае, блокирует автомобиль. Строгий контроль необходим из-за необратимого сокращения срока службы батареи в случае перегрева. К тому же Toyota ограничилась не слишком длинной гарантией - 8 лет или 160 000 км.
Что ломается?
При должном уходе и своевременном обслуживании Prius практически безотказный и очень живучий. Система рекуперация энергии во время торможения разгружает тормозную систему. В некоторых экземплярах заводские колодки и диски выхаживают до 100 000 км.
Бензиновые двигатели, так же, как и электрическая часть, славятся своей надежностью. ДВС имеет цепь, не требующую технического обслуживания. Типовые операции (замена колодок, масла и амортизаторов) можно выполнить в любом автомобильном сервисе, имеющем базовое представление о работе с гибридными или электрическими транспортными средствами.
Бесступенчатая коробка передач редко нуждается в ремонте или замене.
Батарея имеет 28 модулей, в каждом из которых находится 6 элементов. Чаще всего из строя выходит только один или два модуля (2-4 тыс. рублей за б/у). Обычно это происходит после 200-250 тыс. км. Полный комплект "контрактных" батарей высокого напряжения обойдется в 80-100 тыс. рублей. Это много, но не настолько, как может показаться. Да, в модели первого поколения были проблемы с долговечностью батареи. Но следующий Приус получил модернизированную батарею, которая оказалась более выносливой. Обычно достаточно заменить "ослабший" элемент.
В охлаждении инвертора участвует дополнительный контур системы охлаждения. Спустя 250-300 тыс. км может отказать насос охлаждения гибридной трансмиссии (5-10 тыс. рублей). Ряд машин попал под отзывную кампанию по замене уязвимой помпы.
Типичные проблемы и неисправности
Высокая линия заднего стекла означает ограниченную видимость. Маленькое стекло под спойлером не поможет.
Система кондиционирования выходит из строя чаще всего из-за обслуживания в обычном сервисе. Кондиционер Приуса (и других гибридов) требует специального масла, которое нельзя смешивать с маслом для обычных систем. Кроме того, нельзя использовать заправочную станцию, одновременно обслуживающую различные типы кондиционеров. Стоимость б/у компрессора 4-9 тыс. рублей, а работ по замене - около 2000 рублей.
В целях безопасности бортовой компьютер может обездвижить гибрид даже при незначительных неисправностях электропроводки.
Нередко начинает коррозировать выхлопная система, но до сквозных дыр дело, как правило, не доходит. В некоторых экземплярах «желтые пятна» можно обнаружить на порогах и под уплотнителями дверей.
Примерно через 250-300 тыс. км двигатель начинает потреблять масло. Это результат износа маслосъемных поршневых колец. Теоретически мотор можно отремонтировать, но в случае непомерного масложора проще установить "контрактный двигатель" (20-30 тыс. рублей).
Для уменьшения неподрессоренных масс колесные диски гибрида изготовлены из сплава с добавлением магния. Они действительно легкие, но менее устойчивые к повреждениям. Например, в результате попадания в яму.
Рулевая рейка может застучать, пройдя 250-300 тыс. км. Ремкомплект доступен за 2100 рублей, оригинальная рейка стоит свыше 50 000 рублей, а аналог - около 10 000 рублей.
С возрастом возникают трещины на пыльниках наружных ШРУС (500 рублей за аналог). Если дефект вовремя не не устранить, то придется менять и сам ШРУС (2-4 тыс. рублей).
В гибридах, предназначенных для американского рынка, спустя 12-15 лет начинает сбоить приборный щиток. Как правило, недуг вызван неисправным конденсатором. Затраты на восстановительный ремонт в сервисе составят порядка 5000 рублей.
По прошествии 10-14 лет мутнеет остекление передней оптики. Полировка помогает ненадолго, а новая неоригинальная блок фара доступна за 4000 рублей. Одна из неприятных особенностей - низкий срок службы ламп накаливания. Операция по замене занимает не менее получаса. Доступ спереди ужасный, к счастью, сзади намного лучше.
Некоторые владельцы обнаруживают воду в отсеке малого аккумулятора. Причина - растрескивание шва в водосточном желобе крыши. Для устранения протечки шов следует промазать герметиком.
Важно!
1. Для ремонта трансмиссии требуется электроэнергия напряжением 1кВ. Работы должны проводиться в специальных перчатках.
2. О том, что силовая установка активна, свидетельствует надпись «READY» на дисплее приборной панели. После выключения зажигания напряжение в системе может сохраняться до 10 минут.
3. В случае аварии необходимо заглушить двигатель кнопкой Power на приборной панели и отнести ключ на 5 метров от машины. Если кнопка Power не доступна, необходимо открыть капот, все двери и вынуть все предохранители из коробки с предохранителями, а затем отсоединить 12-вольтовую батарею.
Ремонт
На рынке присутствуют различные кузовные элементы. Новых заменителей нет, зато немало бывших в употреблении по разумным ценам. Например, задняя дверь багажника стоит около 250 долларов.
Что касается деталей подвески, то намного лучше. Можно приобрести аналоги. Передний поперечный рычаг обойдется, примерно, в 3-6 тыс. рублей. Но стоит отметить, что долговечность шасси очень высокая (особенно сзади). Даже после 100 000 км амортизаторы, сайлентблоки и шаровые сохраняют прекрасную физическую форму. А вот передние ступичные подшипники служат около 100 000 км. Меняются они в сборе со ступицей (4-6 тыс. рублей плюс 2000 рублей за замену).
Заключение
Toyota Prius лучше обслуживать в специализированных сервисных центрах. К счастью, гибрид редко ломается, но в случае появления проблем ремонт окажется дорогим. Тем не менее, подержанный Приус достоин внимания.
Теория работы силовой установки Приус
Не моё, но очень понравилось как расписано, поэтому решил оставить у себя.
Добавил картинки.
С некоторыми утверждениями я либо не согласен,
либо их можно было бы дополнить\подкорректировать. (кому интересно, вэлком ниже в комменты)
Оставил только авторский текст.
взято где то на просторах интернета.
--------------------------------------
ТЕОРИЯ
Вообще, писать о принципе работы гибрида сначала не хотел – уже написаны тонны статей.
Но регулярно повторяющиеся «перлы» от владельцев и невладельцев заставили пересмотреть вопрос.
Все-таки лучше «на пальцах» объяснить принцип работы.
Конечно, особо отмороженным и это не поможет, но кто-то из потенциальных покупателей,
возможно, прочтёт и поймет суть, а это постепенно искоренит страх перед гибридом.
Поэтому я кагбэ посвящаю этот раздел будущим владельцам, которые сомневаются,
а не является ли проект «Приус» родственником проекту «МММ»?
В общем и целом я слышал несколько типовых неправильных мнений о том,
почему гибрид экономичней остальных машин.
Я не буду исследовать их популярность, просто приведу встречавшиеся мне:
1. «Гибрид экономней, потому что может отключить ДВС и ехать на батарее».
(Как вариант продолжения фразы – «А когда энергия в батарейке закончится,
то он включит ДВС и будет потреблять столько же, сколько и 1.5л Королла»).
2. «Гибрид экономичен только потому, что у него 1.5л ДВС. 1.5л Королла съест столько же».
3. «Гибрид экономит только летом, когда тепло, а зимой:
А) батарейка быстро сядет (варианты – сдохнет/взорвется/разлетится/превратится в лед/улетит на Марс)
и никакой экономии не будет.
Б) Гибрид экономит, потому что выключает ДВС в пробках,
а зимой выключаться не будет, поэтому не будет и экономии.
В) Зимой вообще все замерзнет вместе с водителем и никуда не поедет.
Г) Да он вообще не заведется!»
4. «Он вообще не экономичней! Это всемирный заговор!»
Для владельцев гибридов эти пункты выглядят смешными. :)
Сначала я постараюсь «на пальцах» объяснить причину неэкономичности обычных,
негибридных машин, потом общие принципы работы гибрида и с помощью чего он экономит бензин,
а потом попунктно объясню неправоту высказывающихся
(хотя после объяснения принципа работы это уже может и не потребоваться).
Основная причина неэкономичности любой бензиновой негибридной машины
– дроссельная заслонка мотора.
Смысл в том, что если ехать на средней скорости (ну, пусть 100км/ч),
то 1.5-литровый мотор усредненной сферической короллообразной машины в вакууме
будет выдавать 20-25л.с. (при том, что типичные 1.5л моторы максимально выдают 90-110л.с.
и максимальный момент 130-150Нм).
В таком режиме дроссель открыт слегка и ДВС всасывает воздух через узкую щель.
Естественно, что ДВС таким образом работает как воздушный насос
и тратит на это немало энергии. Кто не верит, пусть попробует подышать не через нос,
а через узкую трубочку для питья коктейлей – увидите, что надолго вас не хватит.
Так вот, в таком режиме ДВС будет работать не со своим максимальным КПД 35-39%,
а всего лишь 25-30%, а при мЕньших скоростях – ещё меньше.
Вторая причина неэкономичности более очевидна – холостой ход в пробках,
когда работа ДВС, в общем-то, не нужна. Какой из этого вывод?
Заставить работать ДВС как можно чаще с более сильно открытым дросселем
и не работать вхолостую – и профит обеспечен.
Сразу появляется вопрос:
а почему этого нельзя сделать без всяких хитроумных трансмиссий?
Почему это нельзя сделать с помощью обычной коробки передач
(механической или автоматической)?
А потому, что традиционные ступенчатые КПП имеют ограниченный диапазон регулирования,
как правило от 4 до 5.5. Это число показывает, во сколько раз первая передача отличается от высшей.
Ну, к примеру, первая – 3, пятая 0.75, диапазон = 3/0.75 = 4.
Выше этот диапазон чисто технологически сделать затруднительно
(габариты/вес/нагрузки/сложность/цена. Но даже если бы таких ограничений не было,
есть гораздо более серьезное ограничение – водятел,
которому переключать более 5-6 ступеней будет просто лень).
Поэтому низшие передачи подбираются для более-менее нормального разгона,
а высшие – для приемлемой экономии и максимальной скорости,
приблизительные передаточные числа МКПП от 3 до 0.75, для АКПП от 2.5 до 0.5.
А теперь вспомним, какие ПЧ для короллообразных?
При 100км/ч на 5 передаче обычно около 2500об/мин.
Это означает, что если ДВС должен выдавать около 20л.с.,
то он должен развивать всего 57Нм крутящего момента, а это всего лишь треть от номинала.
То есть, дроссель пропускает всего лишь треть воздуха от максимально возможного.
Если бы ДВС работал при вдвое меньших оборотах (1250об/мин)
и выдавал вдвое больший момент (114Нм), то мощность была бы той же,
а расход бензина заметно меньше, так как дроссель был бы открыт сильнее
и меньше сопротивлялся потоку воздуха.
Но короллобразные этого режима осилить не могут – при таких «растянутых» ПЧ
разгоняться до 100км/ч они будут минуты, а при малейшей горке вверх
мотору не хватит момента затащить машину и придется «подтыкать» более низкую передачу,
что комфорта водятлу не прибавляет.
Поэтому Тойота напряглась и выдала на-гора хитрую трансмиссию –
электромеханический вариатор,
который в своей первой ипостаси имел название THS, а потом – HSD,
хотя по сути конструкция одна и та же.
Смысл ее работы я уже точно словами объяснять не буду
– жаждущие информации и сами найдут картинки в инете, а остальным это не нужно.
Но вкратце – в этой коробке есть 1 планетарная передача и 2 электромотора.
В итоге вся эта электромеханическая ботва дает диапазон регулирования, равный бесконечности.
На практике – около 10-15, но и это намного больше,
чем 4 у МКПП/АКПП и 5 у клиноремённых вариаторов.
Это и означает, что можно ехать в крутую горку
при скорости 1 км/ч и оборотах ДВС 1200об/мин,
а можно при тех же 1200 об/мин ехать около 90км/ч
(А можно, наоборот, стартовать при 2700об/мин и иметь на старте 480Нм момента).
То есть, такая трансмиссия ВСЕГДА сможет обеспечить режим работы ДВС
максимально «внатяг» — то есть минимум об/мин и максимум Нм,
а это и есть максимальный КПД. Ферштейн?
Собственно, вот и вся премудрость.
Исключение работы вхолостую гораздо проще и шире распространено
– системой старт-стоп оснащаются и другие машины.
Это тоже заметно экономит луц, но в основном в пробках.
Еще одна «фишка» гибридов от Тойоты – моторы с циклом Аткинсона.
Опять-таки, долго объяснять не буду (это есть в инете),
но смысл – с помощью фаз ГРМ уменьшаются всё те же насосные потери на низких нагрузках,
это повышает КПД. Рекуперация же сделана вообще «за компанию»,
только потому, что есть аккумулятор и есть электромоторы,
которые могут работать генераторами – почему бы не собрать дармовую энергию при торможении?
На практике же сбережённые рекуперацией 50Втч энергии –
это всего лишь 17мл бензина. Крохи.
Аэродинамика вносит гораздо больше:
Приус экономит 1л/100км бензина за счет низкого Сх=0.26 на скорости 100км/ч
и 2л/100 – при 150км/ч (по сравнению с короллообразными с Сх=0.35)
Итак, по пунктам, экономию дают:
1. Электромеханический вариатор с очень широким диапазоном регулирования, который очень эффективно нагружает ДВС и не даёт ему тратить энергию на прогон воздуха через узкую щель дросселя.
2. Система старт-стоп, которая глушит ДВС в тех случаях, когда его работа не нужна.
3. Цикл Аткинсона, дополнительно уменьшающий насосные потери.
4. Улучшенная аэродинамика.
5. Рекуперация энергии при торможении.
Ну, теперь для проформы, комментарии «перлов»:
1. Гибрид может ехать на батарее, но не это дает экономию,
а то, что потом при включенном ДВС мотор эффективно нагружается
и работает с сильно открытым дросселем, что дает высокий КПД.
2. Гибрид экономичней потому, что может создать такие передаточные числа в коробке,
какие короллам и не снились.
3. Зимой гибрид экономит меньше (это правда), но не из-за батарейки,
а из-за прокладки между рулем и сиденьем, которой нравится ехать в тепле.
А поскольку тепла зимой нужно много, то ДВС не столько жжёт бензин для езды,
сколько для обогрева, а обогрев нужен одинаковый что для гибридов, что для негибридов.
Поэтому если стоять в пробке в -40, то 2 машины с одинаковыми 1.5л моторами съедят,
скорее всего, одинаковое количество бензина.
Правда машину это будет напоминать отдалённо – скорее, мобильная батарея отопления.
Но вот если при тех же -40 постоянно ехать, то Приус будет,
как и летом, молотить свои 1200об/мин при 80км/ч,
а сферическое короллообразное машыно – 2000об/мин,
что сразу даст разницу в КПД и расходе.
4. Приус в нормальном техническом состоянии заводится при -56 град.
В качестве бонуса поясняю, почему при обычной повседневной езде
нельзя достичь расхода менее 3.5л/100км даже при том,
что особо отмороженные приусофаги достигали 2л/100км,
проезжая на полном баке 2400км. Когда машина движется совсем медленно (ниже 70км/ч)
потребность в энергии для движения столь низка (менее 5кВт),
что даже супер-пупер цикл Аткинсона и не менее супер-пупер HSD
со всей их эластичностью не могут извернуться и нагрузить ДВС так,
чтоб он работал с сильно открытым дросселем.
Даже на своих минимальных 1200 об/мин ДВС с сильно открытым дросселем
даст около 70Нм момента, а это около 9кВт.
Поэтому при низких скоростях расход опять начнёт расти.
По многочисленным личным экспериментам установлено,
что наиболее экономичная скорость для 20-ки 72-75 км/ч по спидометру.
Расход составляет около 3-3.5л/100 по ровной дороге, около 4л/100 при холмистой.
А что касается 2л/100км, то технология достижения следующая:
ставим машину на уклон, так чтоб в бак влезло почти 50л луца под завязку.
Затем движемся в режиме Pulse&Glide, то есть разгоняемся до 50км/ч,
отпускаем педаль и катимся до 30км/ч, потом опять жмём газ и разгоняемся до 50км/ч.
Степень нажатия на педаль газа должна быть такой,
чтобы время работы ДВС составляло 25% от всего времени движения.
Ну, и конечно же не забываем про перекачанные до 3атм колеса и заклеенные щели на кузове.
Хотя при таких скоростях потери на аэродинамику составят всего-то 0.3-0.4л/100км.
А где же недостатки? :)
А основной недостаток хитрой трансмиссии – в её повышенных потерях.
Ведь если в ступенчатых коробках момент передается шестернями
и энергия теряется только на трение, то в гибриде ко всему этому прибавляется необходимость
постоянно поддерживать определённое передаточное число.
А как оно поддерживается?
А довольно просто: один из мотор-генераторов работает как генератор,
вырабатывая энергию; электронный преобразователь преобразовывает
некоторый вырабатываемый ток и напряжение в другие ток и напряжение,
которыми питается второй, тяговый мотор-генератор.
Все это преобразование ведется с помощью компьютера
и поддерживаются такие обороты обоих моторов,
которые и дают нужное передаточное число и максимальную экономию.
В МКПП таких потерь нет.
Поэтому на высоких скоростях, когда ДВСу и так нужно работать
с почти максимальной загрузкой, гибрид перед негибридом уже преимуществ не даёт:
ДВСы работают одинаково эффективно,
а в трансмиссии потери выше – фейл гибрида.
Хорошая аэродинамика, конечно, частично это компенсирует,
но сама силовая установка работает с меньшим КПД.
Отсюда мораль:
для постоянной езды по автомагистралям с высокими скоростями гибрид не нужен.
Лучше дизель. (Кстати, поэтому в некоторых «специально обученных тестах»
Приус проигрывает дизельным машинам.
Просто потому, что можно подобрать такие режимы движения,
в которых гибрид преимуществ не имеет
и длительное трассовое движение с высокими скоростями –
именно такой невыгодный для гибрида режим).
Объединяя преимущества и недостатки, можно сказать, что гибрид будет полезен людям, которые:
1. Ездят в городе с разрешёнными скоростями зимой и летом
2. Ездят по трассе со средней скоростью (обычно менее 120км/ч)
Гибрид НЕ НУЖЕН людям, которые:
1. Специально ждут зимы, чтобы встать в многочасовую пробку и стоять там на месте,
постоянно греясь в машине. :)
2. Ездят с максимальной скоростью по автобанам при -40. :)
Добавлено от меня.
Тест, длительная езда на скорости 73 км\ч.
средний расход за поездку составил менее 3.5 л\100 км
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.
Toyota Prius XW20 с пробегом: идеальная подвеска и двигатель, любящий масло
Из первой части обзора Приуса второго поколения мы выяснили, что тотальное облегчение конструкции ради паспортных показателей расхода топлива не пошло на пользу ни коррозийной стойкости, ни комфорту. И всё же японский гибрид достаточно живуч, особенно первые 150 тысяч пробега. Сегодня мы расскажем об особенностях ходовой части, хитрой гибридной трансмиссии и моторе, который легко может нивелировать весь выигрыш по вредным выбросам, начав беззастенчиво подъедать масло.
Тормоза, подвеска и рулевое управление
Тормозная система у Prius с высокой степенью интеграции с гибридным приводом из-за системы рекуперации энергии. А ещё она очень облегчена, требует частой смены тормозной жидкости и очень не любит сбоев датчиков, благо они случаются редко. Если усилие на педали слишком низкое или высокое, машина резко включает тормоза, клюёт носом или, наоборот, с задержкой реагирует на нажатие педали, то стоит просто остановиться и «перезагрузить» систему. В остальном обычные тормоза, с очень высоким сроком службы колодок, если батарея ещё в порядке. Какая тут связь? Самая прямая: пока батарея хорошо принимает заряд, машина интенсивно использует замедление рекуперацией. Забавный нюанс: у американских машин сзади стоят барабанные тормоза, а у европейцев – дисковые. Отличаются и алгоритмы работы систем ESP.
К подвеске машин что до, что после рестайлинга нареканий нет. Спереди до пробега тысяч в 200 замены обязательно потребуют разве что стойки стабилизатора. Шансы поменять шаровые опоры, опоры стоек или сайлентблоки передних рычагов при пробегах меньше 200 тысяч тоже имеются, но не 100-процентные.
Сзади всё ещё проще и ресурснее: при пробегах за 250 тысяч часто сайлентблоки задней балки, амортизаторы и их втулки могут быть родными и в сносном состоянии. Немного портят идиллию весьма вероятные поломки ступичных подшипников, которые очень не любят внештатных колёс и плохих дорог.
Рулевое управление с простейшим ЭУР на рулевой колонке проблем почти не создаёт. При очень больших пробегах сбоят датчики момента и руль может чуть вести вправо-влево, датчик положения изнашивается и чёткий «ноль» пропадает, контактная колодка может подгорать, но в основном из-за ошибок ремонтников. Ну а сама рейка склонна к постукиваниям, и ресурс наконечников не рекордный: после 50–60 тысяч километров их стоит проверять регулярно.
Трансмиссия
Что такое Hybrid Synergy Drive, очень многие просто не понимают, называя его то вариатором (CVT), то просто электропередачей. И тут нужно пояснение. Проблема любой электрической передачи малой мощности – в её КПД: чем мощность меньше, тем ниже КПД. Для мощности мотора легкового автомобиля КПД получается очень небольшим, менее 70 процентов в лучшем случае, что делает использование такой передачи совершенно неэффективным и на практике малопригодным.
Гениальная идея японских конструкторов основана на использовании двойного дифференциального механизма, который сначала делит поток мощности на две ветви с помощью дифференциала, а второй дифференциал снова сводит поток мощности в один. Изменяя передаточное отношение в одной из ветвей в промежутке, можно изменить общее передаточное отношение привода. В случае с механическими преобразованиями это лишено особого смысла, потому что, чем меньше поток мощности через эту ветвь дифференциального делителя, тем больше должен быть коэффициент редукции для влияния на общее передаточное число. Но у электрической передачи коэффициент редукции стремится к бесконечности и даже может быть отрицательным, а значит, он хорошо подходит для работы в таком делителе.
Поток мощности ДВС делится на две неравные части первым дифференциалом: большая часть момента идёт на механическую передачу и на объединяющий дифференциал. А малая часть момента идёт на электрическую передачу, с её огромными возможностями по преобразованию. Электроника автомобиля легко задаёт нужное передаточное число в цепи генератор –электромотор, а за счёт работы дифференциального механизма общее передаточное число меняется во вполне достаточных для работы легковой машины границах.
При этом передаваемая через электрическую часть мощность остаётся сравнительно небольшой и низкий КПД электрической части передачи мало сказывается на КПД силовой установки в целом, ведь большая часть мощности передана через механическую передачу с КПД, близким к 100 процентам.
У такой системы нет гидротрансформатора, ему не нужны сцепление или сложная гидравлика. Максимум пара-тройка ленточных тормозов для возможности работы системы без одного из моторов и простейшая размыкающая муфта. Передаточное число электрической части передачи меняется бесступенчато, и так же плавно меняется момент на выходном валу трансмиссии. Именно поэтому её называют вариатором, но технически это неверно. Никаких механизмов для плавного изменения момента тут нет, это просто электропередача.
Технически передача реализована в виде набора планетарных редукторов, что делает её очень компактной и удобной для установки на автомобили. Система оказалась настолько удачной, что её у Toyota купили многие конкуренты, в том числе GM и Honda. У Prius второго поколения суммарная мощность электромашин составляет 50 киловатт, мощность ДВС – 58 киловатт, то есть 77 л.с.
Сама по себе электропередача не очень важна, смысл этой машины не только в хитрой трансмиссии, но и в том, что электропередача обратима, запасая энергию при торможении и отдавая при разгонах. Это позволяет обходиться меньшей мощностью ДВС, использовать его только в самых выгодных режимах работы или даже пройти какое-то расстояние на электротяге – у европейских Prius II есть и такая возможность.
Коробка передач у гибрида только одна, собственно HSD второго поколения. Агрегат надёжный, но не без слабых мест. Основная проблема механической части – это вибрации: с пробегом они увеличиваются, а скорость их проявления снижается. Иногда причиной служит износ ШРУС, но чаще проблема внутри самого агрегата. В первую очередь износу подвержены втулки трёхходовой муфты. Наличие в фильтре коробки жёлтых следов бронзы почти всегда говорит о её износе. Конический подшипник блока шестерён второй в очереди на поломку, есть и шансы на поломку дифференциала.
Да, буксировать Prius нельзя, совсем. Коробка сломается быстро и целиком. Ремонтировать её теоретически можно, но на практике так почти никто не делает, благо цены на бэушные коробки передач АКП находятся в пределах 200–300 евро. В среднем до серьёзных проблем коробка ходит около 250 тысяч.
Вторая важная часть трансмиссии – это инвертор, отвечающий за передаточное число в трансмиссии. Про него я довольно подробно рассказывал в первой части материала.
Двигатели
Мотор у машины тоже только один. Это 1NZ-FXE, специальная версия популярного 1NZ, работающая по циклу Аткинсона и имеющая ещё ряд отличий от обычных моторов. Например, электрический привод помпы (не самая надёжная часть) и теплоаккумулятор у американских версий, используемый для быстрого прогрева при холодном старте. Моторы эти относятся к тому же поколению, что печально известные 1ZZ, и проблемы у них похожи.
В первую очередь приготовьтесь к тому, что после пробега в 120–150 тысяч масляный аппетит будет расти даже на тойотовском масле, а во-вторых, ресурс цепного ГРМ очень небольшой, уже после сотни тысяч пробега нужно быть готовым к его замене. Правда, он может протянуть и больше 200 тысяч, да и цена замены не слишком большая, но для Toyota это далеко не лучший мотор.
Вибрации и плавающие обороты, а также запотевание крышек тоже мотор не красят. Стуки клапанного механизма требуют регулировки зазоров, у версии мотора на Prius нет гидрокомпенсаторов, а сёдла клапанов очень нежные. Но он недорог в ремонте, а цена бэушных агрегатов начинается от 30 тысяч рублей.
Особенность именно FXE-версии – сильное загрязнение впускного коллектора, а также высокие требования к свечам зажигания и лямбда-зондам. Менять их приходится сравнительно часто, а ставить лучше оригинальные. Хватает и мелких типовых проблем. Так, датчик давления масла неудачный, склонен к протечкам, а вкладыши крайне не любят малейшего снижения уровня масла или давления. Алюминиевый блок цилиндров легко теряет резьбу болтов ГБЦ, но на этот случай давно используют технологию установки футорок.
Брать или не брать?
Практической выгоды от владения Приусом в России мало. Это в Европе и США можно рассчитывать на налоговые льготы, а для россиян остаётся лишь фактор низкого расхода топлива.
С учётом высочайшей сложности конструкции надёжность этого гибрида можно только похвалить, но если рассматривать машину в возрасте 10 лет и более (а почти все Приусы второго поколения входят в эту категорию), то риск расходов на внеплановый и недешёвый ремонт довольно велик. И все деньги, сэкономленные на заправке, могут уйти в карман сервисов и продавцов запчастей.
Тойота Приус Гибрид: в борьбе за экономичность и экологичность
В рамках Киотского протокола, подписанного в 1997 году, многие страны взяли на себя ответственность сократить вредные выбросы в атмосферу.
Учитывая тот факт, что одним из инициаторов этого протокола была именно Япония, многие крупные японские компании запустили ряд проектов, призванных снизить количество выбросов. Одной из компаний была и Toyota Motor – здесь еще в 1992 году представили «Хартию Земли», дополненную впоследствии «Экологическим планом действий».
Эти два документа определили одно из наиболее приоритетных на сегодняшний день направлений деятельности компании – разработку новых экологически чистых технологий. В рамках этой программы разрабатывались несколько вариантов силовых установок, среди которых и гибридная силовая установка, появившаяся в 1997 году на автомобилях Тойота Приус Гибрид.
Первое поколение Toyota Prius (1997-2003 гг.)
Разработка автомобиля с гибридной силовой установкой началась еще в 1994 году. Главной задачей для инженеров являлось создание электродвигателя и источников питания, способных если не заменить, то хотя бы эффективно дополнить основной двигатель внутреннего сгорания.
Инженеры Toyota, по их признанию, протестировали свыше ста вариантов различных схем и компоновок, что позволило создать действительно эффективную схему под названием Toyota Hybrid System. В итоге, после доведения системы до полностью рабочей модели, она была установлена на автомобиль Toyota Prius Hybrid (модель NHW10), ставший первым гибридным автомобилем компании.
Система THS представляет собой комбинированную силовую установку, состоящую из двигателя внутреннего сгорания, двух электромоторов и бесступенчатой трансмиссии HSD. Бензиновый мотор 1NZ-FXE объемом 1500 см3 способен развивать мощность 58 л.с., а суммарная мощность электромоторов составляет 30 кВт. Электромоторы используют энергию, накопленную в высоковольтных батареях с запасом 1.73 кВт*ч.
Электромотор мог работать как отдельно от основного двигателя, так и в синергетическом режиме, позволяя быстрее разгоняться до более экономичной передачи. Все это позволило снизить количество вредных выбросов в атмосферу примерно до 120 г/км – для сравнения, гибридный гиперкар Ferrari LaFerrari выбрасывает в атмосферу 330 г/км.
Несмотря на свои достоинства и экономичность, Тойота Приус Гибрид был встречен довольно прохладно – сказывалась необычная силовая установка, недостаточно мощная даже для спокойной езды автомобиля массой свыше 1200 кг.
Поэтому в 2000 году силовая установка была доработана в версии NHW11 – мощность бензинового двигателя увеличена с 58 до 72 л.с., а мощность электромотора – с 30 до 33 кВт. Также благодаря небольшим изменениям в системе накопления энергии, емкость ВВБ возросла до 1.79 кВт*ч.
Второе поколение NHW20 (2003-2009 гг.)
Появившаяся в 2003 году гибридная модель Тойоты Приус существенно отличалась от своего предшественника. Прежде всего, гибрид получил кузов пятидверный хэтчбек – этот кузов был более популярен среди 72% потенциальных покупателей автомобиля, чем седан.
Вторым значительным изменением являлась модифицированная силовая установка THS II. Все тот же полуторалитровый бензиновый мотор 1NZ-FXE был форсирован до 76 л.с., а вот мощность электромотора увеличена до 50 кВт. Это позволило не только увеличить максимальную скорость гибрида со 160 до 180 км/ч на бензиновом моторе и с 40 до 60 км/ч на электродвигателе, но также сократить время разгона до 100 км/ч почти в полтора раза.
Использование инвертора принципиально новой конструкции дало возможность снизить массу батарей с 57 до 45 кг и сократить количество элементов. Запас накопленной энергии снизился с до 1.31 кВт*ч, но так как инвертор нового образца позволял более эффективно преобразовывать рекуперативную энергию, то запас хода на аккумуляторных батареях по сравнению с Приус первого поколения увеличился, а скорость зарядки батарей возросла на 14%. Также удалось снизить расход топлива до 4.3 л/100 км, а уровень выбросов угарного газа – до 104 г/ км.
Улучшение динамических характеристик гибрида, а также активная рекламная кампания привели к тому, что уровень продаж Приус стремительно стал расти. Если моделей первого поколения было продано порядка 110 000 единиц, то только в 2004 году Toyota Motor продала более 125 000 Prius II, а в 2008 году количество проданных автомобилей превысило 285 000 машин.
Третье поколение ZVW30 (2009-2016 гг.)
Несмотря на явный коммерческий успех, инженеры Toyota продолжили совершенствовать модель в целях повышения его автономности при использовании экологически чистых источников энергии и дальнейшего снижения выбросов. На базе системы THS была разработан принципиально новый последовательно-параллельный гибридный привод Hybrid Synergy Drive, работающий по тому же принципу, но с рядом серьезных нововведений.
Прежде всего, вместо исчерпавшего ресурс увеличения мощности двигателя 1NZ-FXE стал устанавливаться двигатель 2ZR-FXE объемом 1800 см3, развивающий мощность в 99 л.с. Мощность электромотора повысили до 60 кВт, а его размеры уменьшились благодаря применению планетарной передачи. Рекуперативная система доработана с целью повышения КПД и ускорения времени зарядки. Несмотря на возросшую почти до 1500 кг снаряженную массу, динамические характеристики только улучшились благодаря более мощному мотору.
Применение нового гибридного привода позволило не только повысить динамические характеристики автомобиля, но и сделать его более экономичным. По заявлению инженеров Toyota, расход в смешанном режиме составляет 3.6 л/100 км – это паспортные данные.
Естественно, что в реальных условиях этот показатель выше, но по отзывам владельцев, в среднем он не превышает 4.2-4.5 л/100 км, против почти 5.5 л/100 у второго поколения Prius.
Еще одно нововведение – установленная в крыше солнечная панель мощностью 130 Вт, используемая для работы системы климат-контроля.
В 2012 году модель прошла модернизацию, в ходе которой была существенно повышена автономность гибрида на электрической тяге. Установлены новые аккумуляторные батареи, а их емкость увеличена почти в 3 раза – 21.5 А*ч против 6.5 и запасенная энергия в 4.4 кВт*ч против 1.31. Такой заряд позволяет гибриду проехать на электромоторе 1.5 км при максимальной скорости в 100 км/ч или 20 км при скорости в 40 км/ч. При этом выброс вредных веществ в атмосферу составляет всего 49 г/км.
Четвертое поколение (2016 г.)
Осенью 2015 года компания Toyota на автосалоне в Лас-Вегасе презентовала новое поколение Prius Hybrid. Автомобиль основан на совершенно новой платформе и радикально отличается своим агрессивным и интересным дизайном, намекающим на более спортивных характер.
Это действительно так – по словам главного инженера проекта Prius Коузди Тоесима, при разработке дизайна гибриду придали спортивные черты, так как он стал намного быстрее и динамичнее своих предшественников.
Силовая установка Hybrid Synergy Drive осталась практически без изменений. Но благодаря использованию более совершенных материалов, повышению крутящего момента электромотора и новому электромеханическому вариатору удалось повысить максимальную скорость автомобиля. Также в середине 2016 года появится первая полноприводная версия гибрида, с установленным в заднем мосту дополнительным электромотором мощностью 7.3 кВт.
С высоковольтными батареями новой конструкции гибрид проезжает более 50 км на электрической тяге, а усовершенствованная зарядная система сокращает время полной зарядки до 90 мин и дает возможность набрать 60% заряда всего за 15 минут.
На сегодняшний день компания Toyota продала уже более 3.5 млн. своих автомобилей семейства Prius. Эта модель заслуженной считается самым популярным гибридом в мире и с уверенностью демонстрирует, что будущее за автомобилями с гибридной и электрической силовой установкой, снижающими вредное воздействие на окружающую среду.
Видео
В заключение видео-обзор последней версии.
Тест-драйв ToyotaPrius 1.8
Утро, в которое мне предстояло забирать из офиса российского представительства компании Toyota гибридный «Приус», выдалось пасмурным. Стою на стоянке, жду, пока мне принесут заветный ключ. Корпоративная этика вынуждает сотрудников ставить на парковку перед зданием только автомобили Toyota и Lexus, все остальные спрятаны на паркинге сзади. Здесь и новые Toyota Land Cruiser Prado, и веселые малыши iQ, и премиальные «Лексусы». На фоне всех остальных необычным каплевидным силуэтом выделяется белоснежный Prius.
Внешний вид точь-в-точь как в фильмах будущего 10-летней давности, в которых автомобили с причудливыми формами словно парят над улицами современных мегаполисов, где наравне с людьми миром управляют роботы с продвинутым интеллектом, который во что бы то ни стало должен захватить мир и уничтожить человечество.
Почему-то Toyota Prius вызывает у меня именно такие ассоциации. Сложная передняя оптика с двумя светодиодными линзами, горбатая крыша, фирменные значки Toyota с голубым ореолом, свидетельствующем о сложной гибридной начинке этого дорожного аппарата, причудливые легкосплавные диски, выполненные для улучшения сопротивления воздушным потокам – экстерьер «Приуса» можно описывать до бесконечности. Однако разрабатывая этот автомобиль, японские инженеры в первую очередь думали не о высокой моде и автомобильных подиумах, а об аэродинамических характеристиках. Ведь философия гибридного привода – это защита окружающей среды и экономия топлива. Надо сказать, что с этой задачей «тойотовцы» справились хорошо: коэффициент аэродинамического сопротивления у Toyota Prius равен 0,25 Сх.
В салоне тема будущего нашла продолжение в электронной комбинации приборов, пухлом руле-штурвале со стесанной нижней площадкой, «парящей» центральной консоли и филигранно выполненном селекторе трансмиссии. Все скромно, не вычурно, но достаточно функционально и современно. Передние кресла отличаются сносным профилем, но из-за очень скользкой кожаной отделки в повороте пассажиров буквально выбрасывает из сиденья. В поворотах приходится изо всех сил упираться в площадку для левой ноги и держаться за пухлое рулевое колесо.
Как настоящий автомобиль будущего, Toyota Prius имеет в своем арсенале парочку примочек для «развлечений». Первая – проекция скорости и данных навигационной системы на лобовое стекло. Вроде бы обычное дело, но и здесь Toyota пошла дальше: специальными клавишами картинку можно регулировать по высоте и яркости.
Также нельзя не отметить и возможность автоматической парковки. И «Приус» опять удивил! Он может парковаться не только параллельно, но и перпендикулярно. Правда, процедура это муторная, да и условия для парковки должны быть идеальными.
Сзади Toyota Prius просторная и удобная – центрального тоннеля фактически нет. Расстраивает лишь все та же пресловутая скользкая кожа. Объем багажника составляет 445 литров. Немного? Зато под полом умудрились разместить полноразмерную запаску, да еще и комплект аккумуляторов, питающих электрическую составляющую гибридного привода.
Филигранный селектор трансмиссии, расположенный на «парящей» консоли, отвечает только за ездовые режимы, «паркинг» включается отдельной кнопкой. Рядом примостились еще три клавиши, отвечающие за режимы работы. Первый EV активирует только электротягу. В результате Prius превращается в настоящий «троллейбус». Но здесь есть свои ограничения: газ сильно не нажимать, больше 35 км/ч не разгоняться. Да и заряд батареи в режиме EV тает на глазах. Экономичный режим Eco больше подходит для толчеи в пробках. Отклики на педаль акселератора вялые, но и расход топлива соответствующий. После нажатия клавиши PWR гибридная Toyota преображается. Реакции на газ становятся быстрее, а ускорение – динамичнее.
Рулится «Приус» синтетически. На скорости нередко требуются излишние подруливания, необходимость которых вырастает при сильном боковом ветре, который так и норовит вытолкнуть хэтчбек на соседнюю полосу. В поворотах досаждает явно ненатуральное усилие на руле, в результате чего водителю приходится играть в «угадайку» при выборе правильной траектории. Зато в городе тойотовский гибрид в своей тарелке. «Короткий» руль, хорошая маневренность и легкость в управлении отлично сочетаются с урбанистическим пейзажем большого мегаполиса.
Теперь о главном, об экономичности. Ведь как ни крути, а гибридный привод появился именно с целью сократить количество вредных выбросов в атмосферу, что находится в прямой зависимости от расхода топлива. Здесь Prius не подкачал. Согласно показаниям бортовой электроники, средний расход топлива составил около 5 литров на 100 км пути. Причем феномен гибрида заключается в том, что и в пробке, и на трассе эта цифра если и имеет отклонения, то буквально на пару десятых. Ведь в пробке большую нагрузку берет на себя электромотор, а на трассе бензиновый двигатель по законам жанра сам занимается экономией. Конечно, при желании и на «Приусе» можно поднять расход топлива до серьезных высот, но создавался автомобиль совсем не для этого.
Стоимость Toyota Prius у официальных дилеров составляет 1 249 000 рублей. Сумма немалая. За эти деньги большинство россиян предпочтут автомобиль классом выше. Однако постепенно и в нашей стране люди начинают задумываться об экономичности, все больше и больше обращая внимание на современные дизельные моторы. Может, когда-нибудь дойдет очередь и до гибридов. Только для этого мало расхода 5 литров на 100 км. Для владельцев гибридных автомобилей нужно ввести льготный транспортный налог, сделать скидки на топливо. И только тогда мечты о зеленой планете с чистым воздухом и кристальными реками могут стать немножко реальнее. А пока технологичный «Приус» вынужден соседствовать на дороге с 20-летними полуразвалившимися грузовиками, у которых на стекле красуется новенький талончик техосмотра, а из выхлопной трубы валит дым вперемешку с моторным маслом…
Читайте также: