Sedikit sejarah - bagaimanakah pemacu hibrid Toyota berkembang?

Kami telah menjalankan C-HR di bilik berita untuk seketika sekarang. Setiap hari kami menghargai faedah pemanduan hibrid di bandar, tetapi untuk seketika kami tertanya-tanya sejauh mana Hybrid Synergy Drive pergi sebelum ia datang kepada model terbaharu? Jika anda juga berminat, baca terus.

Pernahkah anda terfikir sejauh mana sejarah pemacu hibrid telah datang? Bertentangan dengan penampilan, jenis ciptaan ini bukanlah domain beberapa dekad yang lalu. Paten pertama untuk sistem pemacu menggunakan enjin pembakaran dalaman dan motor elektrik adalah milik William H. Patton, dan ia muncul ... sebelum 128 tahun yang lalu! Paten ini membangunkan Kereta Motor Patton, sebuah rangkaian kuasa hibrid yang digunakan untuk menggerakkan kereta trem dan lokomotif kecil. Pada tahun 1889, prototaip telah dicipta, dan lapan tahun kemudian versi bersiri lokomotif itu dijual kepada syarikat kereta api.

Setahun sebelumnya, Phaeton dilancarkan ke jalan raya sebelum pengeluaran kereta kabel Patton. Tidak, bukan Volkswagen-Bentley ini. Armstrong Phaeton. Mungkin kereta hibrid pertama, atau lebih tepatnya kerusi roda, dalam sejarah. Di atas kapal itu ialah enjin pembakaran dalaman 6,5 silinder 2 liter, serta motor elektrik. Roda tenaga juga bertindak sebagai dinamo yang mengecas bateri. Armstrong Phaeton telah memulihkan tenaga daripada brek, tetapi dengan cara yang sedikit berbeza daripada hibrid hari ini. Motor elektrik digunakan untuk menghidupkan lampu dan menghidupkan enjin pembakaran dalaman, dan mungkin ini tidak mengejutkan jika bukan kerana fakta bahawa ia mengatasi pemula automatik Cadillac selama 16 tahun.

Berminat? Bagaimana pula dengan transmisi separa automatik 3-kelajuan? Gear tidak perlu ditukar sepenuhnya dengan tangan. Lama sebelum penyegerak dicipta dan teknik klac berkembar dilupakan, motor elektrik menggerakkan klac secara automatik apabila menukar gear. Walau bagaimanapun, enjin Armstrong Phaeton… terlalu berkuasa. Dia sentiasa merosakkan roda kayu, yang kemudiannya dihapuskan dengan menambah tetulang pada roda.

Ferdinand Porsche juga mempunyai merit dalam sejarah kereta. Lohner-Porsche Mixte Hybrid ialah kenderaan yang, dalam versi kemudian, dikuasakan oleh motor elektrik, satu untuk setiap roda. Motor ini dikuasakan oleh bateri dan tork enjin pembakaran dalaman. Kenderaan ini boleh membawa sehingga empat orang dan bergerak hanya melalui kuasa elektrik atau hanya menggunakan enjin pembakaran dalaman.

Kedengaran hebat? Tidak sepenuhnya. Bateri Mixte terdiri daripada 44 sel 80 volt dan seberat 1,8 tan. Pautan tidak begitu kuat, jadi ia ditutup dalam bekas yang sesuai dan digantung pada mata air. Walau bagaimanapun, ini adalah bateri itu sendiri, dan mari kita tambahkan banyak motor elektrik padanya. Ciptaan Lohner dan Porsche mempunyai berat lebih daripada 4 tan. Walaupun dari sudut pandangan hari ini ia kelihatan seperti satu kemalangan yang lengkap, Mixte membuat ramai jurutera berfikir. Sebagai contoh, mereka dari Boeing dan NASA, yang mengkaji radas ini dengan teliti. Dengan kesan, kerana LRV yang digunakan oleh misi Apollo 15, 16, dan 17 untuk mengelilingi bulan mempunyai banyak penyelesaian yang diambil daripada hibrid Lohner-Porsche Mixte.

Sejarah kacukan agak panjang, jadi mari kita pergi terus ke masa kini dari awal lagi. Hibrid seperti yang kita tahu mereka hanya menjadi popular pada akhir 90-an apabila Toyota Prius memasuki pasaran Jepun. Ketika itulah buat pertama kali - pada tahun 1997 - nama "Sistem Hibrid Toyota" digunakan, yang kemudiannya menjadi "Pemacu Sinergi Hibrid". Apakah rupa generasi individu?

Toyota Prius Pertama - Sistem Hibrid Toyota

Kita sedia maklum bahawa idea kereta hibrid bukanlah perkara baru. Walau bagaimanapun, ia mengambil masa lebih daripada 100 tahun untuk konsep ini menjadi benar-benar popular. Toyota Prius menjadi kereta hibrid pertama yang dikeluarkan secara besar-besaran. Mungkin itulah sebabnya semua hibrid jelas dikaitkan dengan Prius. Tetapi mari kita lihat penyelesaian teknikal.

Walaupun pengeluaran Prius bermula pada tahun 1997, bahagian jualan ini adalah untuk pasaran Jepun sahaja. Eksport ke pasaran lain, terutamanya AS, hanya bermula pada tahun 2000. Walau bagaimanapun, model eksport NHW11 telah dinaik taraf sedikit daripada pendahulunya (NHW10).

Di bawah hud hibrid Jepun adalah enjin 1.5 VVT-i dengan pemasaan injap berubah-ubah, berfungsi pada kitaran Atkinson. Andaian lebih kurang sama seperti sekarang - enjin petrol disokong oleh dua motor elektrik - satu berfungsi sebagai penjana, dan satu lagi memandu roda. Gear planet, yang berfungsi sebagai transmisi CVT yang berubah-ubah secara berterusan, bertanggungjawab untuk pengagihan kerja enjin yang betul.

Ia bukan kereta yang sangat laju, dengan output kuasa 58 hp. dan 102 Nm pada 4000 rpm. Oleh itu, pecutan agak sederhana, seperti kelajuan maksimum 160 km / j. Apa yang menggembirakan saya ialah penggunaan bahan api yang rendah, yang secara purata boleh jatuh di bawah 5 l / 100 km.

Dalam versi NHW11, kebanyakan komponen telah ditambah baik untuk memberikan prestasi yang lebih baik. Kuasa motor elektrik telah ditingkatkan sebanyak 3 kW dan tork sebanyak 45 Nm. Kerugian mekanikal telah dikurangkan dan bunyi telah dikurangkan. Kelajuan enjin maksimum juga telah ditingkatkan sebanyak 500 rpm.

Prius pertama, bagaimanapun, bukan tanpa cacat - ia tidak boleh dipercayai seperti model hari ini, terdapat masalah dengan bateri terlalu panas, dan beberapa komponen elektrik (seperti motor elektrik) terlalu bising.

Prius II, atau Hybrid Synergy Drive

Pada tahun 2003, satu lagi Prius muncul dengan enjin THS generasi kedua. Ia pertama kali dipanggil Hybrid Synergy Drive. Sebelum kita masuk ke dalam pemacu, patut disebut bentuk ikoniknya. Ia tidak timbul dari awal malah mempunyai nama tersendiri - "Kammbak". Ia dibangunkan pada tahun 30-an oleh jurutera aerodinamik Wunibald Kamm. Badan dengan tinggi, dipotong belakang lebih ramping, tidak ada pergolakan di belakang kereta.

Semasa mengusahakan Prius generasi kedua, Toyota mendaftarkan sebanyak 530 paten. Walaupun konsep sedemikian adalah serupa dengan pemacu THS, hanya dalam HSD sahaja keupayaan sistem cakera digunakan dengan betul. Potensi motor elektrik dan enjin pembakaran dalaman disamakan, berbeza dengan idea awal, iaitu untuk meningkatkan kuasa enjin pembakaran dalaman untuk meningkatkan produktiviti. Prius kedua bermula dan memecut sebahagiannya dengan bantuan motor elektrik. Kuasa bahagian elektrik pemacu meningkat sebanyak 50%.

Generasi ini juga menyaksikan pengenalan pemampat penghawa dingin elektrik yang tidak memerlukan enjin pembakaran dalaman untuk menyejukkan atau memanaskan bahagian dalam. Ia kekal begitu sehingga hari ini. Prius juga menerima bateri NiMH yang lebih ringan pada tahun 2003. Bilangan sel telah dikurangkan dan ketumpatan elektrolit telah meningkat. Juga, dalam model ini mod EV pertama kali diperkenalkan, yang membolehkan anda memandu hanya pada motor elektrik.

Lexus membangunkan varian sendiri bagi rangkaian kuasa generasi ini. Pada tahun 2005, dia menggunakan satu lagi motor elektrik pada gandar belakang dan dengan itu mencipta hibrid pacuan semua roda. Enjin ketiga berfungsi secara bebas daripada arahan ke gandar hadapan - walaupun, sudah tentu, ia dikawal oleh pengawal yang mengawal tork dan perbezaan kelajuan.

Lexus GS 450h dan LS 600h pertama menunjukkan cara HSD boleh berfungsi bersama-sama dengan enjin berkuasa dan pacuan roda belakang. Sistem ini lebih kompleks - terutamanya dalam bidang penghantaran. Kotak gear planet Ravigneaux dengan empat aci, dua klac yang menukar nisbah gear enjin kedua berbanding roda - tidak jelas untuk menerangkan secara terperinci. Ini harus dijelaskan oleh jurutera mekanikal.

Pemacu Sinergi Hibrid III

Kami mencapai generasi terakhir pemacu hibrid. Di sinilah revolusi sebenar berlaku. Menggantikan 90% bahagian. Enjin pembakaran dalaman meningkatkan jumlah kerja kepada 1.8 liter, tetapi motor elektrik dikurangkan. Kuasa meningkat kepada 136 hp, manakala penggunaan bahan api menurun sebanyak 9%. Dalam generasi ini, kami dapat memilih mod pemanduan - normal, eko dan dinamik.

HSD mempunyai nisbah gear tetap, jadi gear planet, walaupun serupa dengan CVT, adalah sesuatu yang berbeza sama sekali. Lingkaran luar penggearan ialah motor MG2, gear matahari ialah motor MG1, dan ICE disambungkan oleh "planet". Pemandu entah bagaimana boleh mempengaruhi operasi enjin pembakaran dalaman dan motor elektrik, tetapi pedal pemecut hanya digunakan untuk berkomunikasi dengan komputer. Kami mengatakan bagaimana kami ingin memecut, dan komputer akan mengira keadaan jalan raya dan cara paling berkesan menggabungkan kerja motor elektrik dan enjin pembakaran dalaman.

Toyota C-HR atau HSD IV

Generasi keempat pemacu muncul ... dalam generasi keempat Prius. Walau bagaimanapun, dia telah berjaya mengambil akar dalam model lain - sebagai contoh, dalam C-HR. Kuartet banyak bersandar pada HSD III, tetapi memerah lebih daripada itu dengan penggunaan bahan api yang lebih sedikit. Walau bagaimanapun, "lebih" tidak bermakna kuasa, kerana ia telah dikurangkan kepada 122 hp.

Pertama sekali, ciri pengecasan bateri telah dipertingkatkan - hibrid baharu mampu menyerap tenaga dalam dos yang besar dalam masa yang lebih singkat. Penyongsang mempunyai sistem penyejukan yang berasingan dan mengambil 30% kurang ruang. Gear planet digantikan dengan satu silinder. Keseluruhan kotak gear telah direka bentuk semula supaya ia menjana 20% kurang pembaziran.

Penjumlahan

Kami telah melihat sebahagian daripada perjalanan Toyota ke kenderaan yang menggabungkan faedah motor elektrik dengan fleksibiliti enjin pembakaran dalaman. Walau bagaimanapun, bukan cakera itu sendiri yang berubah. Konsep kereta hibrid juga berubah. Yang ini telah lama tidak lagi menjadi Prius dan memasuki kereta yang kelihatan lebih konvensional. Hibrid secara beransur-ansur menjadi sebahagian daripada kehidupan seharian. Kami melihat mereka di mana-mana di bandar-bandar besar. 

Salah satunya ialah Toyota C-HR, yang akan menarik minat mereka yang ingin bergerak di sekitar bandar dalam crossover yang menarik, tetapi menghargai penggunaan bahan api yang rendah dan kebisingan. Terdapat juga kesedaran yang semakin meningkat tentang keperluan untuk mengurangkan pencemaran - dan walaupun kereta bukan punca semua kejahatan di sini, mereka adalah sebahagian daripadanya, jadi sesuatu perlu dilakukan mengenainya. Toyota merekodkan pertumbuhan ketara dalam jualan kenderaan hibrid tahun ke tahun. Bukan terima kasih kepada Prius - terima kasih kepada kereta seperti Auris atau C-HR - masih tersedia pada dompet, dalam pembungkusan biasa, tetapi dengan drivetrain yang lebih baik, nilai tambah yang terbukti kebolehpercayaan.

Bilakah generasi akan datang? Kami tidak tahu. Kami mungkin akan menunggu beberapa tahun lagi. Walau bagaimanapun, rangkaian kuasa hibrid terbaharu Toyota sudah mencapai tahap kecanggihan yang sangat tinggi.