Бир аз тарых - Toyota гибриддик диск кантип пайда болгон?

Редакцияда С-HR машинасын айдап келе жатканыбызга аз эле болду. Шаардагы гибриддик дисктин пайдасын биз күн сайын баалайбыз, бирок бир канча убакыттан бери Hybrid Synergy Drive акыркы моделге келгенге чейин кандайча пайда болду деп ойлонуп жатабыз? Эгер сизди да кызыктырсаңыз, окуңуз.

Гибриддик дисктердин тарыхы канчалык алыска барарын ойлонуп көрдүңүз беле? Көрүнүп тургандай, ойлоп табуунун бул түрү акыркы ондогон жылдардагы домен эмес. Ичтен күйүүчү кыймылдаткычты жана электр кыймылдаткычын колдонгон жетектөө тутумунун биринчи патенти Уильям Х. Паттонго таандык жана ал пайда болгон... 128 жыл мурун! Бул патент трамвайларды жана кичи локомотивдерди кубаттоо үчүн колдонулган гибриддик күч түзүмү болгон Patton Motor Carды иштеп чыккан. 1889-жылы прототиби түзүлүп, сегиз жылдан кийин локомотивдин өндүрүштүк версиясы темир жол компаниясына сатылган.

Фаэтон жолго бир жыл мурда Паттон асма унаасы чыгарылганга чейин чыккан. Жок, бул Volkswagen-Bentley эмес. Армстронг Фаэтон. Тарыхта биринчи гибриддик унаа, тагыраак айтканда, коляска болсо керек. Бортто 6,5 литрлик 2 цилиндрлүү ички күйүүчү кыймылдаткыч, ошондой эле электр кыймылдаткычы болгон. Маховик аккумуляторду заряддоочу динамо ролун да аткарды. Армстронг Фаэтон буга чейин тормоздоодон энергияны калыбына келтирген, бирок азыркы гибриддерден бир аз башкачараак. Электр кыймылдаткычы жарыктарды күйгүзүү жана ичтен күйүүчү кыймылдаткычты иштетүү үчүн колдонулган жана бул Cadillac автоматтык стартерден 16 жыл мурун пайда болгондугу үчүн таң калыштуу эмес.

Кызыгып жатасызбы? 3-тез жарым автоматтык берүү жөнүндө эмне айтууга болот? Редукторлорду толугу менен кол менен алмаштыруунун кереги жок болчу. Синхронизаторлор ойлоп табылгандан жана кош муфталуу техника унутулгандан бир топ мурун, электр кыймылдаткычы тиштүү механизмдерди алмаштырууда муфтаны автоматтык түрдө иштетчү. Бирок, Армстронг Phaeton кыймылдаткычы ... өтө күчтүү болгон. Ал такай жыгач дөңгөлөктөрдү бузуп, кийин дөңгөлөктөрүнө арматураларды кошуу менен оңдолгон.

Фердинанд Порше унаалардын тарыхында да эмгеги бар. Lohner-Porsche Mixte Hybrid - кийинки версияларында электр кыймылдаткычтары менен башкарылган машина - ар бир дөңгөлөк үчүн бирден. Бул кыймылдаткычтар батарейкалардан жана ичинен күйүүчү кыймылдаткычтын моментинен иштетилген. Бул унаа төрт кишиге чейин көтөрө алган жана жалаң электр кубаты менен же ичинен күйүүчү кыймылдаткычтын жардамы менен гана кыймылдачу.

сонун угулат? Толук эмес. Mixte батарейкалары 44 80 вольттук элементтерден туруп, салмагы 1,8 тонна болгон. Шилтемелер анча бекем эмес болгондуктан, алар ылайыктуу корпуска жабылып, пружиналарга илинген. Бирок, бул аккумулятордун өзү, ага бир топ электр кыймылдаткычтарын кошолу. Лоннер менен Поршенин ойлоп табуусунун салмагы 4 тоннадан ашкан. Бүгүнкү көз караштан алганда, бул толугу менен жаңылыштыктай көрүнгөнү менен, Микс көптөгөн инженерлерге тыныгуу берди. Мисалы, бул аппаратты абдан кылдат изилдеген Boeing жана НАСАдан келгендер. Эффекттери менен, анткени Аполлон 15, 16 жана 17 миссиялары Айда саякаттоо үчүн колдонулган LRV Lohner-Porsche Mixte гибридинен алынган көптөгөн чечимдерге ээ болгон.

Гибриддердин тарыхы бир топ узун, ошондуктан эң башынан түз азыркы заманга өтөлү. Биз билген гибриддер 90-жылдардын аягында Toyota Prius япон рыногуна киргенде гана популярдуу болгон. Ошондо биринчи жолу - 1997-жылы - "Toyota Hybrid System" аталышы колдонулуп, кийинчерээк "Hybrid Synergy Drive" болуп калды. Жеке муундар кандай болгон?

Биринчи Toyota Prius – Toyota Hybrid системасы

Биз буга чейин гибриддик унаа идеясы жаңы эмес экенин билебиз. Бирок, концепция чындап популярдуу болушу үчүн 100 жылдан ашык убакыт өттү. Toyota Prius биринчи массалык түрдө чыгарылган гибриддик унаа болуп калды. Балким, ушундан улам бардык гибриддер Prius менен так байланыштуу. Бирок техникалык чечимдерди карап көрөлү.

Prius өндүрүшү 1997-жылы башталганына карабастан, сатуунун бул бөлүгү жапон рыногу менен гана чектелген. Башка рынокторго, негизинен АКШга экспорт 2000-жылы гана башталган. Бирок, NHW11 экспорттук модели мурункуга (NHW10) салыштырмалуу бир аз жаңыртылган.

Жапон гибридинин капотунун астында 1.5 VVT-i кыймылдаткычы Аткинсон циклинде иштеген өзгөрүлмө клапан убактысы менен болгон. Божомолдор азыркыдай эле аздыр-көптүр болгон - бензин кыймылдаткычы эки электр кыймылдаткычы менен колдоого алынган - бири генератордун милдетин аткарса, экинчиси дөңгөлөктөрдү айдап турган. Үзгүлтүксүз өзгөрүлүүчү CVT трансмиссиясы катары кызмат кылган планетардык тиш кыймылдаткычтардын ишинин туура бөлүштүрүлүшү үчүн жооптуу болгон.

Бул 58 л.с. кубаттуулугу менен, абдан тез машине болгон эмес. жана 102 об/мин ылдамдыкта 4000 Нм. Ылдамдатуу 160 км/саат максималдуу ылдамдыгы, ошондуктан, абдан жөнөкөй болгон. Кубандырган нерсе, күйүүчү майдын аз чыгымдалышы болду, ал орточо эсеп менен 5 л/100 кмге төмөндөшү мүмкүн.

NHW11де көпчүлүк компоненттер жакшыраак иштөөнү камсыз кылуу үчүн жакшыртылды. Электр кыймылдаткычынын кубаттуулугу 3 кВт жана момент 45 Нм көбөйдү. Механикалык коромжулар азайып, ызы-чуу азайды. Кыймылдаткычтын максималдуу ылдамдыгы да 500 айн/мин жогорулатылган.

Биринчи Prius, бирок, анын кемчиликтери жок эмес болчу - ал азыркы моделдер сыяктуу ишенимдүү эмес болчу, батарейкалардын ашыкча ысып көйгөйлөр бар, жана кээ бир электр компоненттери (мисалы, электр кыймылдаткычы) өтө катуу.

Prius II, башкача айтканда Hybrid Synergy Drive

2003-жылы экинчи муундагы THS кыймылдаткычы менен дагы бир Prius пайда болгон. Биринчи жолу ал Hybrid Synergy Drive деп аталды. Айдоого барардан мурун, анын иконикалык формасын айта кетели. Бул жөн жерден пайда болгон эмес жана ал тургай өзүнүн аты бар - "Камбак". Ал 30-жылдары аэродинамикалык инженер Вунибальд Камм тарабынан иштелип чыккан. Бийик, кесилген арткы бөлүгү менен кузов кыйла жөнөкөйлөштүрүлгөн, унаанын артында эч кандай турбуленттик жок.

Экинчи муундагы Prius менен иштеп жатып, Toyota 530 патентти каттаган. Концепциянын өзү THS дискине окшош болсо да, HSD гана диск тутумунун мүмкүнчүлүктөрүн туура пайдаланган. Электр кыймылдаткычынын жана ичтен күйүүчү кыймылдаткычтын потенциалы теңдештирилди, буга чейинки идеядан айырмаланып, ички күйүүчү кыймылдаткычтын иштөө жөндөмдүүлүгүн жогорулатуу үчүн. Экинчи Prius ишке киргизилип, жарым-жартылай электр кыймылдаткычы менен ылдамдатылган. Дискинин электрдик бөлүгүнүн кубаттуулугу 50% көбөйтүлдү.

Бул муун ошондой эле салонду муздатуу же жылытуу үчүн ичтен күйүүчү кыймылдаткычты талап кылбаган электр кондиционердик компрессорду киргизди. Бул бүгүнкү күнгө чейин ушундай бойдон калууда. Приус 2003-жылы жеңилирээк никель-металл гидриддик батарейкаларды да алган. Клеткалардын саны азайып, электролит тыгыздыгы көбөйдү. Ошондой эле, дал ушул моделде EV режими биринчи жолу пайда болгон, ал электр кыймылдаткычында гана айдоо мүмкүнчүлүгүн берет.

Lexus бул муун үчүн өзүнүн күч түзүмдөрүн иштеп чыккан. 2005-жылы ал арткы огуна дагы бир электр кыймылдаткычын кошуп, ошону менен толук дөңгөлөктүү гибридди жараткан. Үчүнчү кыймылдаткыч алдыңкы октун буйругунан көз карандысыз иштеген - бирок, албетте, аны моментин жана ылдамдыктын дифференциалын жөнгө салган контроллер башкарган.

Биринчи Lexus GS 450h жана LS 600h HSD күчтүү кыймылдаткычтар жана арткы дөңгөлөктүү диск менен кантип иштей аларын көрсөттү. Бул система ого бетер татаал болгон - өзгөчө берүү чөйрөсүндө. Төрт валдан турган Ravigneaux планетардык редуктор, дөңгөлөктөрүнө салыштырмалуу экинчи кыймылдаткычтын тиштүү катышын өзгөрткөн эки муфта - майда-чүйдөсүнө чейин айтуу мүмкүн эмес болчу. Муну инженер-механик түшүндүрүшү керек.

Hybrid Synergy Drive III

Биз гибриддик дисктин акыркы муунуна жеттик. Бул жерде чыныгы революция болду. Тетиктердин 90% алмаштырылды. Ичтен күйүүчү кыймылдаткыч анын жылышын 1.8 литрге чейин көбөйткөн, бирок электр кыймылдаткычтары кыскарган. Күчү 136 л.с. чейин көбөйүп, күйүүчү май керектөө 9% га кыскарган. Бул муунда биз айдоо режимдерин тандап алдык - нормалдуу, эко жана динамикалык.

HSD туруктуу катышы бар, ошондуктан планетардык тиштүү CVTге окшош болсо да, таптакыр башка нерсе. Сырткы тиштүү шакекчеси - мотор MG2, күн тиштүү - мотор MG1, ал эми ичинен күйүүчү кыймылдаткыч "планеталар" аркылуу туташтырылган. Айдоочу кандайдыр бир жол менен ичтен күйүүчү кыймылдаткычтын жана электр кыймылдаткычынын иштешине таасир эте алат, бирок газ педалы компьютер менен байланышуу үчүн гана колдонулат. Биз кантип тездетүүнү каалай турганыбызды айтабыз, ал эми компьютер жолдун шарттары кандай экенин жана электр кыймылдаткычы менен ичтен күйүүчү кыймылдаткычтын иштешин кантип эффективдүү айкалыштыруу керектигин эсептеп чыгат.

Toyota C-HR же HSD IV

Приустун төртүнчү муундагы... дисктин төртүнчү мууну пайда болду. Бирок, ал буга чейин башка моделдерге тамыр жайган - мисалы, C-HR. Төрт HSD IIIге катуу таянат, бирок азыраак күйүүчү май колдонуу менен андан да көбүрөөк сыгып кетет. Бирок, "көбүрөөк" күчтү билдирбейт, анткени ал 122 л.с. чейин кыскарган.

Биринчиден, батарейкалардын заряддоо мүнөздөмөлөрү жакшыртылды - жаңы гибриддер энергиянын чоң дозаларын кыска убакытта өзүнө сиңире алышат. Инвертордун өзүнчө муздатуу системасы бар жана 30% аз орун ээлейт. Планетардык редуктор цилиндрдик редуктор менен алмаштырылат. Бүт редуктор кайра конструкцияланган, ошондуктан ал 20% аз жоготууларды жаратат.

Жыйынтык

Биз электр кыймылдаткычтарынын артыкчылыктарын ичтен күйүүчү кыймылдаткычтардын ар тараптуулугу менен айкалыштырган Тойотанын автоунааларга болгон жолунун бөлүктөрүн карап чыктык. Бирок, өзгөргөн дисктин өзү эмес. Гибриддик машинанын концепциясы да өзгөрүүдө. Бул көптөн бери Приустан көчүп, бир аз кадимкидей көрүнгөн унааларга кирип баратат. Гибриддер акырындык менен күнүмдүк жашоонун бир бөлүгү болуп баратат. Биз аларды чоң шаарларда бардык жерде көрөбүз. 

Алардын бири Тойота С-HR, ал кызыктуу кроссоверде шаарды айланып өтүүнү каалагандар үчүн жагымдуу болот, бирок күйүүчү майдын аз чыгымдалышын жана тынчтыгын баалайт. Ошондой эле булганууну азайтуу зарылдыгын түшүнүү күч алууда - бул жерде автоунаалар бардык жамандыктын булагы болбосо да, алар анын бир бөлүгү, ошондуктан бул боюнча бир нерсе кылуу керек. Toyota жыл сайын гибриддик унааларды сатууда олуттуу өсүштү каттады. Priusтун аркасында эмес - Auris же C-HR сыяктуу унаалардын аркасында - кадимки пакетте капчыгында дагы эле жеткиликтүү, бирок далилденген ишенимдүүлүгүнүн кошумча баалуулугуна ээ, тазаланган жетектөөчү аппараты бар.

Кийинки муун качан болот? Биз билбейбиз. Биз дагы бир нече жыл күтөбүз. Бирок, акыркы Toyota гибриддеринин кубаттуулугу укмуштуудай жогорку татаалдык деңгээлине жеткен.