Иванов Игорь / автор статьи
Автоэксперт. Автор статей на проекте Abyb

Устройство и принцип работы гибридного двигателя Toyota Prius

Toyota Prius – гибридный автомобиль японского концерна Toyota Motor Corporation. Это первый в мире гибрид, который запустили в массовое производство. История автомобиля тянется с 1997 года до наших дней. Название происходит от латинского слова «prius» — первый.

Двигатель Тойота Приус гибрид работает на бензине и электричестве.

Автомобиль получил положительную оценку от организаций по защите окружающей среды за счет экологичного двигателя с пониженным уровнем вредных выхлопов.

В модельном ряду 4 поколения. Седаны производились с 1997 по 2003 год. А с 2003 года и по сей день Приус представлен пятидверным салоном хэтчбек. Похожие модели есть у Honda, Chevrolet, Hyundai.

История создания

В 1993 году Toyota запустили проект по созданию автомобиля XXI века. Специалисты сошлись во мнении, что машина будет небольшой, просторной и экологичной. С 1994 года основная задача проекта – снизить расход топлива по сравнению с уже существующими гибридами. Компания разрабатывала мотор с непосредственным впрыском.

Через полгода Тойота поставила еще более невыполнимую задачу по уменьшению расхода топлива в 2 раза. Было принято решение создания гибридного привода. Аналогов на тот момент не существовало, но вскоре разработчики пришли к схеме с двумя электромоторами, запатентовав изобретение. Гибрид готовили к серийному производству.

К показу в автосалонах в 1995 году был разработан концепт с другим приводом. Дату запуска в массовое производство перенесли на 1997.

Модификации Тойота Приус

I поколение

Продажи начались зимой 1997 года. Модель тепло встретили, из-за чего пришлось увеличивать планирующееся производство. Весной 2000 года автомобиль презентуют на североамериканском и европейском рынках. Первое поколение сняли с производства в 2003.

Первое впечатление, которое вызывает автомобиль: удивление и восторг. Основным преимуществом Prius оставались эксклюзивность и несравненная техническая начинка.

II поколение

Второе поколение выпускали с 2003 по 2009 год.

Производители полностью переделали концепцию. Кузов Приус 20 сменили с седана на пятидверный хэтчбек. Гибридный привод усовершенствовали. Появилась возможность движения только на электротяге, а в японских авто была доступна автоматическая парковка.

III Поколение

Обновленный Prius увидел свет весной 2009 года. Внешние изменения были еле заметны, автомобилю лишь предали современные очертания.

Глобальные изменения произошли внутри. Обновили привод. Новый 1,8 л. двигатель потреблял меньше топлива.  Так же изменения коснулись трансмиссии и электрической части привода.

Приусы 2010 года собирали в Индии и Китае.

IV Поколение

В 2015 произошла очередная смена поколений. На этот раз произошли серьезные изменения как внешне, так и внутренне. Хэтчбек становится более геометричным. В оснащении появились новые компактные батареи, независимая задняя подвеска. Презентуется новый полноприводный Prius. В 2017 выходит юбилейная линейка. В 2018 году произвели рестайлинг авто.

Составляющие гибридного двигателя

Двигатель внутреннего сгорания

Работает гибридный двигатель по принципу работы мотора Toyota Yaris, единственное отличие – другая схема смесеобразования. В гибриде реализован цикл Аткинсона: в нижней точке клапан остается открытым, а поршень начинает подниматься. Часть смеси вытесняется в пусковой коллектор и применяется в следующем цилиндре. За счет этого уменьшается уровень токсичности, расход становиться экономичным и увеличивается КПД. Подробнее устройство двигателя можно посмотреть в этом видео:

Мотор-генераторы

У Приуса 2 электромотора-генератора. Один – для запуска двигателя, второй – для передачи вращательного момента на колеса. Они одинаковы по параметрам, но разные по объему. В их основе – трехфазные синхронные двигатели. Ротор –  магнит без электрических соединений. Статор состоит из трех обмоток. Проходя последовательно через каждую из обмоток, ток заставляет двигаться магнит. Если на ротор действует внешняя сила, то заряжаются батареи.

Планетарная коробка передач

ДВС подключается для помощи генератору или для вращения колес до числа оборотов в 2000 об/мин.

Электродвигатель нужен на старте, при торможении и при постоянной скорости. ДВС подключается для набора скорости и обеспечения генератора энергией.

Описание режимов работы гибридной силовой установки

Начало движения с запуском ДВС

Начало движения происходит за счет мотора. В Приусе происходят действия:

  • Электродвигатель запускает ДВС.
  • ДВС выделяет энергию для подзарядки аккумулятора и помогает в работе второму электродвигателю.

Старт на электротяге и езда на высокой скорости

Электродвигатель при старте автомобиля работает следующим образом:

  • Машина двигается при выключенном ДВС.
  • Генератор-мотор приводит в движение ходовую часть и второй генератор-мотор. Напряжение преобразуется из постоянного в переменное.

На высокой скорости:

  • Один электродвигатель переключается на вращение второго.
  • За счет этого уменьшается число оборотов.

Подробнее как работает гибрид в режиме генератора можно посмотреть на этом видео:

Запуск бензинового двигателя на ходу

  • ДВС включается когда останавливается электродвигатель.
  • После набора скорости и оборотов, вырабатывается достаточное количество энергии и вновь включается электродвигатель.

Задний ход

За задний ход отвечает электродвигатель. Он начинает вращение в другую сторону, а ось фиксируется. Второй мотор-генератор вращается в противоположную сторону, за счет чего происходит движение автомобиля назад.

Воздействие на окружающую среду

Первые модификации Toyota Prius имели сниженный расход топлива и выхлопов по сравнению с конкурентами. Со временем, Тойота сдала лидирующие позиции, но не во всем.

Детали автомобиля легко идут на переработку, либо же сделаны из втор. сырья, а высокотоксичные вещества не используются в принципе.

Интересные факты

  • Проект Toyota Primus имеет правительственную поддержку. В Японии покупатель гибрида получает скидку или субсидию. Похожая практика введена в США, Великобритании, Франции и еще 8 странах.
  • С компанией судился эмигрант из США. Он утверждал, что часть разработок, использованных в Приусе запатентованы не Toyota.
  • Автомобиль имеет низкий процент угоняемости.
  • В Голливуде мода на гибриды. Часть звезд обзавелись экологичным авто.
  • Приус участвовал в ралли.

Плюсы и минусы гибрида

Гибрид относительно новая модификация автомобиля. Конструкция пока не доведена до совершенства, но имеет ряд плюсов:

  • Практичность.
  • Ресурс АКБ рассчитан на весь эксплуатационный срок автомобиля.
  • Выносливая тяговая батарея.
  • Надежная трансмиссия.
  • Простая ходовая часть.
  • Низкий расход топлива.

К недостаткам можно отнести:

  • Некомфортный салон.
  • Среднее качество интерьера.
  • Небольшой дорожный просвет.
  • Маленький багажник.

Цена и где купить

Toyota Prius представлен в России. Цена у официальных дилеров на автомобили с объемом двигателя 1,8 л. начинается от 2 322 000 рублей.

Подробнее об обновленной версии можно узнать из этого видео:
https://www.youtube.com/watch?v=k1nG8PkP28E

В интернете также можно найти Приусы прошлых поколений бу. Цена на них будет значительно ниже.

Приус – идеальный вариант городского авто: экономный, экологичный, маневренный. Но он совершенно не подойдет для загородной жизни: на трассе у него такой же расход топлива, как и у обычного автомобиля, а из-за особенностей конструкции он может усложнить жизнь хозяину на пустой дороге вдалеке от цивилизации.

Рейтинг
( Пока оценок нет )

Добавить комментарий