Автомобили с гибридным приводом

АВТОМОБИЛИ С ГИБРИДНЫМ ПРИВОДОМ

TOYOTA PRIUS

    Toyota Prius первого поколения, выпускалась с 1997 по 2003 годы.
    Prius второго поколения, едва появившись, завоевал в США сразу четыре престижные награды, в том числе, стал лучшим автомобилем 2004 года в Северной Америке. Потрясающие характеристики ему обеспечивает "гибридно-совместный привод" (Hybrid synergy drive) - система, которую вполне можно назвать гибридом в квадрате.
    У Prius использована комбинация обоих типов привода - параллельного и последовательного. Вот и получается, что перед нами - гибрид гибрида. Как говорят японцы, в этом случае можно достичь очень высокой экономичности в сочетании с высокой же разгонной динамикой машины. Рабочий объём 1,5 литра, 4 цилиндра, 4 клапана на цилиндр с регулируемыми фазами газораспределения, степень сжатия 13:1, мощность 76 лошадиных сил. Мощность, не самая рекордная для такого объёма, да при такой степени сжатия. Зато этот движок очень экономичен уже сам по себе (без учёта помощи электромотора). Кроме того, он отвечает жесточайшим американским, ещё даже не введённым, нормам токсичности Super Ultra Low Emission Vehicle и Advanced Technology Partial Zero Emission Vehicles, то есть "ультра супер низкий" уровень выхлопа и стандарт, так называемый, "частично нулевой".
    Далее есть электродвигатель на постоянных магнитах, синхронный, мощностью 67 "лошадей". Имеются и отдельный генератор, плюс батареи - никель-металлогидридные. Из их характеристик обращает на себя внимание высокая выходная пиковая мощность в 28 лошадиных сил (специально привожу параметры электрики не в киловаттах, чтобы удобнее было сравнивать с ДВС). Классические аккумуляторы на обычных авто при огромном пиковом токе изо всех сил "напрягаются", чтобы крутить стартёр мощностью в одну-две "лошадки". Естественно, есть электронная система перераспределения нагрузки между всеми этими элементами во всех режимах движения. Возможен движение лишь на одном ДВС, одном электродвигателе или совместное их использование. При этом даже в случае равномерного движения часть мощности ДВС идёт на генератор, в систему управления и далее на тяговый электромотор. Казалось бы, это лишние потери на преобразовании, однако так инженеры добиваются оптимального режима работы ДВС (обороты/нагрузка), что сказывается на удельном расходе топлива.
    А ещё: большой крутящий момент электромотора, который он готов выдать на любых оборотах — залог удобного и гибкого управления колоссальной тягой на ведущих колёсах. Зарядка же аккумуляторных батарей идёт сразу с двух сторон - от ДВС и от колёс (при торможении). Тут нужно упомянуть максимальное напряжение в этой "интеллектуальной" тяговой электросети - целых 500 Вольт. Оно предполагает сравнительно низкие, для таких мощностей токи, а значит - более низкие потери на омический нагрев проводов по сравнению с ранее применявшимися системами (скажем, у первого Prius было "всего лишь" 274 Вольта).
    Изюминка машины - делитель мощности. Это планетарная трансмиссия, центральное (солнечное) колесо которой соединено с генератором, планетарное (водило) - с ДВС, а самое внешнее кольцо - с электромотором и колёсами машины. Эта система плавно перераспределяет потоки мощности между узлами в самых различных направлениях. В частности, возможен старт машины на одном электродвигателе с последующим запуском ДВС в движении.
    Общий КПД Prius II (так сказать, рассчитанный по полному пути энергии от бака до колёс) - 37%, против 16% у бензинового аналога (при работе в "японском" стандартном городском цикле).
    Трудно найти ещё один бензиновый автомобиль, который обладает такой экономичностью при таких размерах, да ещё с запасом пиковой мощности в 104 лошадиные силы (ДВС плюс батареи).