Тойота Приус Гибрид: в борьбе за экономичность и экологичность. Первый седан Toyota Prius Как заряжается аккумулятор электромотора

Тойота приус 10 – первый легковой серийный гибридный автомобиль. С виду особо не отличается от тойотовских малолитражек. Под капотом этого автомобиля конструкторам удалось установить два двигателя:бензиновый полуторолитровый 1nz-fxе выдающий 58 лошадиных сил работающий по принципу Аткинсона и электромотор мощностью в 35 лошадей. Вся силовая установка в приусе 10 , включая мотор-генераторы находится под капотом,(к примеру на полноприводных гибридных машинах электромоторы находятся сзади) .

В приусе 10 нет некоторых частей и механизмов которые присутствуют в других обычных автомобилях таких как генератор, стартер, коробка передач. Все эти функции выполняют электромоторы. Для запуска машины не нужно "крутить стартер" просто поверните ключ в положение start и сразу же отпустите его, автомобиль, подождав полсекунды, запустит бензиновый двигатель. Вместо коробки передач в машине стоит планетарный механизм, который позволяет передвигаться автомобилю без рывков и толчков. Так же под капотом находится инвертор - устройство, которое преобразует постоянный ток в переменный и наоборот. Инвертор достаточно дорогое устройство. Им то и пугают людей, желающих приобрести гибридный автомобиль. На самом деле, инвертор достаточно надежен и выходит из строя только из-за перегрева охлаждающей системы по причине утечки антифриза или выхода из строя помпы системы охлаждения. Их на приусе 10 две. Одна для охлаждения инвертора, вторая, в точности как на обычном автомобиле, существует для охлаждения бензинового двигателя и для прогрева салона автомобиля в холодное время года. Еще одна достаточно важная и обсуждаемая часть гибридной системы это батарея (ввб). На тойоте приус 10 ввб находится за задним сиденьем машины и занимает достаточно много места. Высоковольтная батарея, так же как и инвертор, не менее дорогая. Но батарея не может сломаться разом как любая другая деталь автомобиля. Ввб производится фирмой PANASONIC и состоит из элементов постоянного тока. В различных моделях их разное количество. Также они отличаются и внешним видом. На тойоте приус 10 батарея состоит из так называемых бамбуков. Их количество 40 штук. Если один из элементов перестает держать необходимое напряжение, электронный блок управления определяет это и выдает красный треугольник на информационном табло. При этом изменение эксплуатационных характеристик водитель не почувствует. Надо просто заменить испорченный элемент. Если же неисправный элемент батареи не поменять, то он начнет просаживать остальные элементы питания. Эксплуатация в таком режиме приводит к выходу из строя других элементов питания. И если батарею не ремонтировать, то можно доездить до полной замены ввб. К примеру, новая батарея стоит порядка 300 тр. На приусе 10 первого поколения ТОЙОТА давала 10 лет гарантии на батарею. В современных гибридных автомобилях на элементы ввб идет гарантия на весь срок службы автомобиля. В салоне автомобиля приус 10 достаточно необычно расположено табло приборов. Здесь нет тахометра (указателя количества оборотов двигателя), нет датчика температуры охлаждающей жидкости. По сути если относится к автомобилю как к средству передвижению, они и не нужны. На электронном табло, которое находится посередине, только самая необходимая информация: спидометр(указатель скорости), одометр(указатель пробега автомобиля), указатель количества оставшегося топлива в баке, указатель выбора движения (P R N D B), и индикатор READY, который говорит о готовности к движению. Так же в середине передней панели расположен мульти дисплей, на котором отображается различного рода информация от диагностики двигателя до управления звуковой системой. Если блок управления тойоты приус 10 найдет какую-нибудь проблему в автомобиле, то на экране загорится соответствующий значок в сопровождении с зуммером, при этом абсолютно не важно, чем занят у вас дисплей. Селектор выбора передач находится слева от руля. Передачи всего две: вперед и назад. Есть еще режим «В», который используется для предотвращения перегрева тормозных колодок при затяжном спуске с горы. Приус 10 имеет две подушки безопасности. Климат контроль в приусе имеет два режима. Первый работает от электричества и при использовании не увеличивает расход топлива, как обычные автомобили. Второй необходимо использовать при очень жаркой погоде, так как при его включении идет максимальное охлаждение, но и бензиновый двигатель при этом не глохнет и увеличивает потребление топлива.

Всем здрасти.
Последнее время очень много говорят о гибридах, о дорогом бензине, о способах экономии, но очень много среди всего этого правды. Не секрет, что люди у нас любят что-нибудь пообсуждать, да чуть до драки не доходит. Но только вот к сожалению, мало правды во всем этом, ибо много теоретиков и аналитиков развелось.

Я опытный пользователь приусов, владею ими не первый год, на данный момент у меня 2 приуса: 20й серии и 30й серии.
Постараюсь сделать цикл статей на тему гибридных автомобилей Toyota Prius.

Модели приусов:

10,11 1997 - 2003 гг
20 2003 - 2009 гг

30 2009 - 2012 гг

Часть первая. Мифы.

1. Батарея долго не служит, нужно менять.

Один из самых популярных мифов:) .

Тойота использует Никель-Металл-Гидридные аккумуляторы, потому, что они
- устойчивы к морозам, рабочий диапазон их работы -60..+55;
- дешевы в производстве;
- практически лишены эффекта памяти.

Кроме того, блок аккумуляторов состоит из более мелких блоков, те в свою очередь, из ячеек, фактически пальчиковых аккумуляторов.

Всем блоком управляет контроллер, который использует емкость аккумуляторов в диапазоне от 40 до 80%, что позволяет во много раз продлить срок службы. Разделение на блоки и ячейки позволяет в случае потери емкости "прокачать" подсевшие аккумуляторы(эта процедура знакома тем у кого имеются так называемые умные зарядки, которые в специальном режиме производят заряд для восстановления акб) а также отключить испорченные ячейки(по аналогии с HDD, когда отключаются битые сектора без серьезных потерь в общем объеме).
Раньше Toyota давала гарантию 8 лет, сейчас 10 лет. Надо понимать, что при использовании батареи в таком щадящем режиме она не сможет выйти из строя сразу, а лишь по прошествию большого периода времени(10-15 лет) будет по чуть-чуть терять свою эффективность, что в худшем случае повлияет на расход, а в лучшем вообще будет незаметно.

Что же мы имеем на практике: мощный аккумулятор, который состоит из огромного множества мелких ячеек, умный контроллер, который следит за состоянием АКБ и использует его в щадящем режиме, автомобили, которые проездили более 10 лет (приусы 20й серии серийно выпускаются с 2003 года) и никаких проблем с батареями.

Думаю, что многие слышали о том, что у кого-то там в приусе батарея вышла из строя, но это в большей степени относится к приусам 10 и 11 серий, которые серийно выпускались с 1997 по 2002 годы, у них были АКБ другого типа(сухие аккумуляторы) и сейчас, спустя 16 лет у некоторых из них возникает необходимость частичной или полной замены АКБ.

2. Приус ездит на батарее.

Полнейший бред:)

Конечно можно принудительно включить режим "EV", при котором будет использоваться только электромотор, но надо понимать, что приус ездит на бензине. Это бензиновый автомобиль, а его электросоставляющая создана для того, чтобы повысить эффективность работы всей системы в целом. А чем выше эффективность, тем больше мощность при меньшем расходе топлива. И, чтобы там про дизели не говорили, но эффективность приуса пока никто не достиг.
АКБ приуса используется как небольшое хранилище для энергии, часть которой в обычный авто улетучивается при торможении, а здесь накапливается, другая часть этой энергии поступает, когда ДВС работает в холостом режиме(например для прогрева), еще часть поступает от движения накатом. Накопленная энергия используется при наборе скорости.

3. Приус не едет.

Едет, не едет - это довольно субъективно. Любой владелец субару Вам расскажет ответ на этот вопрос:).

Приусоводы часто любят хвастаться тем, какой приус быстрый и хороший, где не поищи, везде сравнение 20го приуса с Тойота Марк 2(у которой 2 или даже 2.2 литра под капотом) и где приус ее как стоячую делает. Это, конечно, все неправильно. Надо сравнивать с одноклассниками и с современными авто.

По поводу одноклассников приуса, точно могу сказать, что при разгоне с места он подинамичнее своих 1,8 - 2,0 литровых атмосферных одноклассников будет, однако, при сравнении с современными авто вроде соляриса или рио у который 4х ступенчатый автомат, 1.6 двигло и 122лс, приус выруливает только на старте, если же начинать гонки со скорости в 40км/ч у 20го приуса не получится вырваться резко вперед.

Итого, по 20му приусу имеет резкий старт, плавный набор скорости на уровне 1,8 л атмосферника.

Ситуация улучшилась в 30й модели. Тут разгон до сотни немного меньше (10.3(хотя некоторым данным - 9.8) у 30ки против 10.6 у 20ки). Появился режим POWER, при котором настройки работы гибридной системы меняются так, что сильно улучшается отзывчиость педали газа, улучшаются динамические характеристики в небольшой ущерб расходу. Здесь уже нет проблем обогнать более мощный цивик на автомате со 144лс, солярисы и рио нервно курят, шкода 1,8ТСИ проигрывает только лишь первые 30-70м на старте, дальше лидирует, но оно и понятно, 152лс у шкоды против 130лс у приуса.

Резкий старт приуса обусловлен наличием тягового электромотора, который, по утверждению тойоты, способен на скорости до 22 км/ч развивать момент в 478Нм.

4. Гибриды опасны в использовании из-за высокого напряжения. (взято с приусклуба)

Инженеры, проектировавшие гибридные автомобили в первую очередь думали о безопасности.

Основные возможные источники опасности:

Батарея
Батарея сама по себе закрыта металлическим кожухом и состоит из наборных элементов. Обслуживания при нормальных условиях эксплуатации не требует. От утечек электролита защищена. Контакты надёжно спрятаны и прикрыты. Когда машина выключена, контакторы батареи отключают оную от всей остальной цепи машины. Параметры температуры, токов, и прочего контроллируются отдельным компьютером.

Проводка
Высоковольтные кабели проходят к двигательному отсеку под полом. Кабели тщательно экранированны и помечены оранжевым цветом. В обычной жизни добраться до них трудно как снаружи, так и изнутри.

Гибридная установка/инвертор
Инвертор находится в двигательном отсеке. Закрыт мощным металлическим кожухом. Охлаждается отдельной системой охлаждения. Приходяшие и выходящие силовые кабели также экранированны и упрятаны, чтобы ненароком ничем не зацепить.

Все силовые компоненты постоянно контроллируются электронными системами. При попадании в аварию автоматика отрубает все потребители и обестовивает все источники энергии.

И, насколько известно, случаев поражения током не зафиксировано. (об умелцах с кривыми руками тоже не сообщалось)

5. Гибриды неудобны в салоне, мало места в багажнике из-за батареи

В салоне места очень много, в этом показателе приус почти равен камри, +/- пару сантиметров.
Это обусловлено тем что общая длина 4370, при этом, силовая гибридная установка занимает под капотом довольно мало места.
Что касается багажника, то он очень большой, а аккумуляторная батарея занимает совсем мало места и располагается практически под задним сидением.

6. Приусы боятся мороза

Как я уже писал выше, батарея при -60 отлично работает. Кроме того, большинство приусов оснащены электрическими тэнами для более быстрого прогрева. А в 30м приусе добавили опцию быстрого прогрева двигателя от резонатора.

Кроме того, надо понимать, что у приуса нет всем привычного стартера, который в морозы еле-еле крутит ваши обычные авто, здесь мощный мотор, который за полсекунды раскручивает ДВС до 1000 об/мин. При этом, для обычных автомобилистов всегда стоит вопрос греть или не греть, здесь все попроще, так как на малых скоростях большая часть нагрузки приходится на электромотор, который точно в прогреве не нуждается.

Вот только сегодня утром было -17, полный прогрев авто составил ровно 5 минут. Под полным прогревом понимается: распотевание всех стекол, температура в салоне +20.

7. Приусы негде обслуживать

Про батарею я уже писал, ее не надо обслуживать, а что касается электромотора и инвертора, то с ними таже ситуация - они не обслуживаемые. Ну нет там сложных механических частей, как, например, в какой-нибудь коробке автомат, которая в свою очередь в обычных машинах довольно долго ходит(по 80-100 тыс и более), а тут вообще нет такой сложной механики, значит срок службы на порядок больше.

8. Приусом сложно управлять

Надо понимать, что работает приус как и обычные автомобили с автоматической коробкой, но та невероятная плавность хода, разгона, отсутствие рывков при переключении скоростей обязательно Вас порадует:) .

Ну, в целом все, вопросы и критику жду в комментариях, а

Первое воплощение Toyota Prius впервые предстало перед общественностью в октябре 1995-го на Токийском автошоу в качестве концепт-кара, однако его серийный вариант, обозначенный индексом «NHW10», появился «на дилерских прилавках» лишь в декабре 1997 года.

До 2000 года включительно автомобиль официально был доступен исключительно на японском рынке и только потом добрался и до других стран, причем сразу в слегка обновленном виде («NHW11») – с более мощной силовой установкой и богатым оснащением.

Выпускался гибрид до 2003-го, когда и пережил смену поколений.

«Первый» Toyota Prius представляет собой четырехдверный седан «гольф»-класса, имеющий соответствующие наружные габариты: 4315 мм в длину, 1475 мм в высоту и 1695 мм в ширину. Автомобиль обладает колесной базой протяженностью 2550 мм, а его просвет под днищем насчитывает 140 мм. В снаряженном виде масса «японца» укладывается в 1240-1254 кг в зависимости от версии.

Изначально «Приус» оригинальной генерации комплектовался силовой установкой «Toyota Hybrid System», которая объединяла бензиновый мотор объемом 1.5 литра, генерирующий 58 лошадиных сил и 102 Нм крутящего момента, 40-сильный электродвигатель и планетарную трансмиссию, соединяющую их между собой и колесами. Ее суммарная мощность – 98 «коней». Однако после 2001 года потенциал гибридного привода увеличился до 104 «жеребцов»: бензиновый агрегат стал производить 70 «жеребцов» и 111 Нм пиковой тяги, а электрический – 44 «кобылы».

Первый «релиз» Toyota Prius простирается на переднеприводной платформе «Toyota MC» с независимой «ходовкой» спереди и сзади: в первом случае – стойки McPherson, во втором – четырехрычажная система.

Гибридный седан снабжен реечным рулевым механизмом, оборудованным электрическим усилителем управления. На фронтальной оси автомобиля задействованы вентилируемые «блины» тормозного центра, а на задней – более простые «барабаны» (в «базе» – с ABS).

Достоинствами «Приуса» первой генерации считаются: надежная конструкция, комфортабельная подвеска, легкая управляемость, хорошее оснащение, вместительный салон, отличная динамика на городских скоростях, низкое потребление топлива, хорошая приспособленность к сильным морозам и многое другое.
Что касается недостатков седана, то среди них числятся: дорогостоящее обслуживание, маленький клиренс и недостаток мощности при обгонах на трассе.

Салон

Новое авто отличалось превосходной для своего класса аэродинамикой, демонстрируя коэффициент 0,3. Необычный внешний вид дополнялся не менее оригинальным оснащением салона.

Салон Toyota Prius первого поколения

Особенностью посадочных мест было их высокое расположение (по сравнению с другими седанами). Благодаря такому новшеству улучшился обзор, посадка и высадка водителя и пассажиров стали проще.

Помимо водительской и пассажирской подушек безопасности, защиту на случай аварии обеспечивали ремни, оснащенные преднатяжителями и ограничителями усилия, а также подголовники, оберегающие от травмы шеи при ударе сзади. При создании стального кузова учитывались последние достижения в сфере пассивной безопасности.

Приборная панель в салоне 10 располагалась прямо под лобовым стеклом, что позволяло водителю более сосредоточенно управлять автомобилем, контролируя и показатели, и дорожную ситуацию. Центральная консоль была оснащена сенсорным экраном, на котором кроме состояния музыкальной системы была видна схема работы привода.

Внушительный рычаг АКПП располагался на рулевой колонке и не был связан с трансмиссией напрямую. Его задача была в том, чтобы подавать сигналы на блок управления, который отвечал за работу системы силовой передачи. Помимо стандартных положений рычага (P, N, D, R), имелся особый режим торможения B (Brake), при котором вступал в работу электромотор.

Оснащение

В самой доступной версии 10 уже были:

  • стекла с защитой от ультрафиолета;
  • дистанционное управление замком;
  • 2-е подушки безопасности;
  • кондиционер.

В самом дорогом варианте покупатель еще получал кожаную отделку салона, CD-плеер и навигацию.

Силовой агрегат

Силовая установка Приуса 10 была представлена бензиновым , работа которого осуществлялась по циклу Аткисона (высокая эффективность в сравнительно небольшом диапазоне оборотов). Увеличить тягу можно было при помощи синхронного электромотора на 30 КВт. Вместе с генератором и преобразователем тока эти элементы располагались под капотом гибрида от Тойоты.

Батарея, произведенная компанией Panasonic, первоначально находилась за задними сидениями (вертикально). Задача инвертора состояла в преобразовании постоянного тока в переменный (и обратно), а также в понижении напряжения до стандартных 13,8 В, необходимых электроприборам авто.

Планетарный редуктор являлся центральной частью привода и объединял основные элементы гибридной установки. Стартер в Приусе 10 вообще отсутствовал, поскольку его роль брал на себя генератор.

Бензобак находился под задним сиденьем и представлял собой эластичную емкость, раздувающуюся по мере заполнения ее топливом. Минимальный контакт бензина с окружающей средой, практически полностью отсутствовавшее испарение были частью концепции экологичности, легшей в основу первого серийного гибрида от Тойота.

Технические характеристики

XW10 отличалась неплохими техническими характеристиками и при первом тестировании (только при первом!) вызывала восторженные отклики экспертов и журналистов.

Габариты

Prius 10 имел следующие характеристики:

  • размеры кузова (мм) – длина (4275), ширина (1695) и высота (1490);
  • размеры пятиместного салона с двумя рядами сидений – длина (1850), ширина (1400) и высота (1250);
  • клиренс – 140 мм;
  • колесная база – 2550 мм;
  • радиус разворота (минимальный) – 4,7 м;
  • объем бака – 50 л (в заполненном состоянии).

Параметры гибридной силовой установки

Силовая установка гибрида XW10 имела следующие параметры:

  • объем двигателя марки 1NX-FXE – 1497 куб см. (1,5 л);
  • крутящий момент – 102 Н*м (10 кг*м) при 4000 об./мин.;
  • мощность – 58 л.с. (43 кВт) при 4000 об./мин.;
  • расход – 3,6 л на 100 км;
  • крутящий момент электромотора – 305 Нм.

Совместная работа ДВС и электромотора в сочетании с хорошей аэродинамикой кузова демонстрировала уверенный разгон. Однако заряда батарей не хватало на продолжительное ускорение – на приборной панели появлялась черепаха, свидетельствующая о необходимости снижения скорости.

Рестайлинг

XW10 – первая модель гибридных автомобилей. Впоследствии она успешно прошла обновление.

После рестайлинга 2000 года Prius XW10 стал продаваться в Европе и США.

На гибридах Тойота Приус 2000 года выпуска кроме внешнего обновления кузова (новые бамперы и освещение, а также установленное на багажник антикрыло) появились также встроенные в задние сиденья люки. Благодаря им стало легче перевозить крупногабаритные предметы.

Тойота Приус 11 также стала мощнее, бензиновый стал выдавать 72 л.с., а отдача электродвигателя составила 33 кВт. Решающую роль сыграли и компактные батареи (они уменьшились на 40%), которые стали располагаться горизонтально.

Забота об окружающей среде

Экологичность японских гибридов Приус 10 обеспечивалась за счет снижения уровня выбросов, использования легких в плане переработки полимеров, упрощающих утилизацию старых авто. Кузова поддержанных авто восстанавливались или утилизировались. Компания Тойота даже организовала программу по сбору и переработке аккумуляторных батарей.

Что касается выбросов, то их уровень составлял всего лишь 10% от установленных законодательством Японии значений. Для экологических правил Австралии значения оказались еще меньше. На снижение выброса CO2 (диоксида углерода) влиял и небольшой расход топлива.


В салоне Toyota Prius достаточно места и впереди, и сзади, и в целом можно отметить удобство размещения пассажиров и водителя. Ручка управления трансмиссией расположена рядом с рулевой колонкой, а свободный «минивэновский» проход от водительского кресла к переднему пассажирскому еще больше повышает удобство пользования автомобилем. Багажник Prius, конечно, не может похвастать большими размерами, но для городского автомобиля имеет вполне достаточный объем. Цифровая доска приборов расположена по центру панели, под ней — монитор бортового компьютера, на который выводится самая разнообразная информация. Дорогие модификации предлагают такие опции, как круиз-контроль, парктроник, CD-чейнджер, система навигации и даже кожаный салон.

Гибридная силовая установка, которой оборудован Prius, состоит из двигателя объемом 1,5 литра и электромотора — они функционируют параллельно. Такая система позволяет выбирать наиболее оптимальный с точки зрения эффективности расхода энергии способ движения. Например, в начале движения работает электромотор, при обычной поездке - бензиновый двигатель, при наборе скорости совместно работают двигатель и электромотор. Во время снижения скорости благодаря начавшей вновь действовать тормозной системе и энергии торможения происходит подзарядка аккумуляторов. Чтобы Prius более уверенно чувствовал себя на скоростных магистралях (особенно это было важно для сбыта на североамериканский рынок), была увеличена мощность мотора с 58 до 72 л.с., а также улучшены показатели батареи (кузов NHW11). Незначительные изменения, связанные со снижением нормы выбросов на 75% (впервые в Японии), произошли в 2000 году. А в 2002 в результате дальнейших усовершенствований и модификаций разработчикам удалось добиться снижения расхода топлива до 3,23 литров на 100 километров.

Подвеска Toyota Prius типична для легкового автомобиля подобного класса — амортизационные стойки спереди и торсионная подвеска сзади. При этом настройки шасси таковы, что, помимо экономичности этого автомобиля, невозможно не оценить грацию, с которой он движется по улицам города. К тому же он имеет вполне приемлемый для города и удобства парковки радиус разворота — 4,7 м. Электроусилитель руля обеспечивает экономию топлива и легкость управления. В автомобиле используется бесступенчатая коробка передач (вариатор), привод только передний.

Из систем и средств, отвечающих за безопасность, в Toyota Prius первого поколения штатно присутствуют две подушки безопасности (водителя и переднего пассажира), антиблокировочная система тормозов (ABS), крепления детского кресла. Дополнительные брусья жесткости в дверях обеспечивают защиту при боковом ударе. В целом, краш-тесты, проведенные компанией NASVA (Япония) в 1999 и 2001 годах, показывают хороший уровень безопасности Prius первого поколения.

Toyota Prius стал прорывом в автомобилестроении. Этот первый в мире автомобиль массового производства с гибридным двигателем заслужил всемирное признание. Много автомобилей с правым рулем было завезено и в Россию. Однако весьма невысокие цены отдельных экземпляров, предлагающихся на рынке, объясняются тем, что все они имеют приличный пробег и могут потребовать дополнительных вложений, в частности покупки и замены батареи. В любом случае, перед покупкой автомобиля следует как можно строже отнестись к проверке состояния гибридной силовой установки.