Интернет журнал о промышленности и технологиях

Как работает Toyota Prius: техническое объяснение - nwradu blog

Прежде чем написать полный тестовый тест о Toyota Prius, я чувствую, что мне нужно лучше объяснить, что такое гибридный автомобиль и почему Prius такой особенный Прежде чем написать полный тестовый тест о Toyota Prius, я чувствую, что мне нужно лучше объяснить, что такое гибридный автомобиль и почему Prius такой особенный. Этот пункт не о том, как автомобиль чувствует себя на дороге, а о том, почему я хотел протестировать эту модель, а не другую: технологию, которая приводит ее в движение.

Обычный легковой автомобиль приводится в движение двигателем внутреннего сгорания, бензиновым или дизельным. Принцип всегда один и тот же: взрыв топлива в двигателе толкает поршни, они заставляют двигатель вращаться, «вращение» механически передается через коробку передач на колеса. Сложнее всего запустить бензиновый двигатель, потому что движение поршня должно быть идеально скоординировано со взрывом топлива, но это решается с помощью аккумулятора и электродвигателя, которые в основном дают старт.

Как работает Prius. Технология называется Hybrid Synergy Drive, и это все о ней. Prius обладает бензиновым двигателем емкостью 1,8 литра и другим электродвигателем , работающим от 28 никель-металлогидридных аккумуляторов по 7,2 В и 6,5 ампер-часа каждая. Я не очень особенный, такие батареи используются во множестве областей и оборудования вокруг нас, таких как ИБП, пожарная охрана и все виды резервных устройств.

Как работает Prius Обычно машина работает в электрическом режиме. Когда он не ускоряется сильно (и, следовательно, не требует большой мощности), аккумуляторы отдают электрическую мощность электродвигателю, и он вращает колеса. Когда требуется больше мощности (скажем, педали кальци), бензиновый двигатель также запускается, отправляя в систему еще 100 л.с. Для зарядки аккумулятора используется тот же двигатель, что и обычный генератор.

Вы скажете, где эффективность. Вместо того, чтобы использовать бензиновый двигатель для вращения колес, я использую его для зарядки некоторых батарей, а оттуда другой электродвигатель вращает колеса, при этом общая эффективность ниже. Это не правда Это демонстрирует потребление, которое я сам записал в 800 км, пройденных как в многолюдном городе, так и на протянутой дороге: ниже 5 литров / 100 км! Я взял 4-5 литров / 100 км в седане среднего размера и 1,8-литровом бензиновом двигателе. Мой Ford Mondeo с 1,8-литровым бензиновым двигателем вытаскивает 11 литров / 100 лм в городе и около восьми из него. Поэтому Prius в два раза эффективнее, и это, в дополнение к другим основным преимуществам (полное глушение в электрическом режиме, космические аппараты , низкое загрязнение).

Техническое объяснение: просто, батареи в основном заряжаются от тормозов автомобиля и реже от теплового двигателя. Принцип аналогичен KERS в Формуле 1: энергия, рассеиваемая при торможении, восстанавливается Prius, преобразуется в электрический ток и накапливается в батареях. Как это сделать? Это строго основные законы физики. Когда тормоз включен, электродвигатель начинает работать в обратном направлении, как электрический генератор, то есть вместо того, чтобы брать энергию от батареи и передавать вращение колесам чуть более, то есть движение колеса заставляет его генерировать электрический ток, то есть движение колеса уменьшается, а электричество в аккумуляторе увеличивается. Уменьшая энергию движения колеса, автомобиль снижает свою скорость.

Передовая технология находится в соединении двигателя и бензина Передовая технология находится в соединении двигателя и бензина. Подумайте, что в какой-то момент оба двигателя способствуют ускорению автомобиля, и система трансмиссии, которая в конечном итоге опирается исключительно на механические детали, шестерни и шпиндели, должна взять их обоих и объединить в правильной пропорции. Когда бензиновый двигатель больше не нужен, он внезапно останавливается, замораживая поршни (в нем 4 штуки) в подходящем положении для мгновенного запуска с минимальным импульсом. Время от времени бензиновый двигатель работает только для зарядки аккумуляторов, но в течение этого времени вы используете все устройства машины для перемещения, преодоления, проворачивания и торможения.

Настоящий мозг машины - это компьютер, который контролирует все. Она называется системой «Drive-by-Wire» , и все элементы управления акселератором или тормозом переходят от педали к этому компьютеру. В зависимости от того, насколько сильно вы нажали педали, система решает, запускать бензиновый двигатель или нет, или запретить восстановление энергии или тормозные диски (которые преобразуют энергию колес в тепло и, таким образом, теряются ). Бензиновый двигатель сначала должен быть нагрет, как и любой другой двигатель, чтобы он работал хорошо. Батарея и батареи должны быть охлаждены и поддерживаться на оптимальном уровне заряда, чтобы обеспечить их как можно более длительное время работы, поскольку экстремальные циклы зарядки и разрядки могут быстро отключить батарею. За всем следит компьютер Prius, и тот, кто подумал и запрограммировал его, стал героем. Это да прошивка!

Я однажды сказал, что гибридные автомобили - будущее этой области. Я уже объяснил вам причину: Prius потребляет максимум 5 литров / 100 км, в то время как другой автомобиль той же емкости потребляет около 10-11 литров / 100 км. Второй - тот, который я только что узнал. Похоже, что движение машины - не детская игра. Обычный бензиновый двигатель обеспечивает низкую мощность на низких скоростях (максимальный крутящий момент составляет только 4000-6000 об / мин, только мощность), а затем двигатели становятся негабаритными, чтобы автомобили могли ездить с места на место в обычное время. Когда у вас уже есть высокая скорость, у вас недостаточно сил для ее сохранения. Электродвигатели с точностью до наоборот, они могут обеспечить максимальный крутящий момент с самого начала, и поэтому они могут легко перемещать одну тонну и что-то автомобиль, но на высоких скоростях они не справляются, потому что им нужно все больше и больше электроэнергии. Поэтому идеальным является сочетание бензинового двигателя с электродвигателем, у каждого из которых есть сильные стороны, а у другого - слабые. Это означает, что бензиновый двигатель может быть предназначен только для выполнения некоторой работы, а не для запуска, а это означает, что вы можете сделать его меньше и эффективнее.

Подумайте о том, сколько приложений. У нас есть тысячи автобусов, которые ежедневно загрязняют город. Большой расход, и вы видели, как сильно они заводятся и как работают двигатели, когда они пытаются вывести их со станции. Гибридная система обеспечит равномерное ускорение и значительно сократит потребление и, следовательно, затраты. На автобусе вы не ездите по городу, поэтому вам не придется «застрять», как Ferrari. Разумеется, гибридные системы могут выиграть и у двойников, и у грузовиков, и у МДП, помимо больших лошадей, возможно, семейных, как это уже было у Prius.

Например, посмотрите фильм ниже, сделанный мной в машине. Обратите внимание на расход мгновенно, указанный на шкале от 0 до 10 справа от цифрового спидометра. Бывают моменты, когда я ехал 60 или час, даже при 130 часах, и я не потребляю бензин, потому что электродвигатель может поддерживать эту скорость в одиночку. Позвольте мне сказать вам, что никакого шума не было слышно и что все пешеходы, мимо которых я проезжал, были удивлены тем, что автомобиль не был услышан (термин «скрытное вождение»)?

Первая легенда о доске, чтобы вы могли понять, что я имею в виду в фильме.
Первая легенда о доске, чтобы вы могли понять, что я имею в виду в фильме

Слишком сложно?

Как это сделать?
Позвольте мне сказать вам, что никакого шума не было слышно и что все пешеходы, мимо которых я проезжал, были удивлены тем, что автомобиль не был услышан (термин «скрытное вождение»)?
Слишком сложно?