Jinsi Toyota Hybrid (HSD) inavyofanya kazi

Kila mtu anajua kuwa mseto wa HSD wa Toyota una sifa ya kuwa warsha. Kifaa cha brand ya Kijapani (ushirikiano wa Aisin) haijulikani tu kwa ufanisi wake, bali pia kwa uaminifu wake mzuri sana. Hata hivyo, ni vigumu kuelewa kwa sababu ya utata wake na njia nyingi zinazowezekana za uendeshaji.

Kwa hivyo, tutajaribu kuelewa jinsi kifaa cha mseto cha Toyota, serial / sambamba HSD e-CVT, inafanya kazi. Mwisho unakuwezesha kupanda 100% ya umeme au mchanganyiko wa umeme na mafuta. Hapa ninachukua mada ngumu, na wakati mwingine ninahitaji kurahisisha kidogo (ingawa hii haizuii mantiki na kanuni).

Sasa fahamu kuwa upitishaji wa HSD hutengenezwa na Aisin (AWFHT15), ambayo Toyota inamiliki 30%, na kwamba wao hutoa usambazaji wa mseto na usio wa mseto kwa kundi la PSA linapokuja suala la EAT au e-AT8. masanduku. (mseto2 na mseto4). Sasa tuko katika kizazi cha nne katika suala la maendeleo ya kiufundi. Ingawa kanuni ya jumla inabakia sawa, maboresho madogo yanafanywa kwa gia ya katikati ya sayari au mpangilio ili kufikia upatanishi na ufanisi (kwa mfano, urefu mfupi wa kebo hupunguza upotezaji wa umeme).

Maelezo ya syntetisk

Ikiwa unataka mtazamo kamili wa jinsi HSD inavyofanya kazi, hapa kuna maelezo ambayo yanahitimisha. Unahitaji kwenda mbali zaidi katika kifungu ili kuzama zaidi au jaribu kuelewa ni nini kinakuzuia katika hatua hii.

Hapa kuna majukumu ya kila sehemu na maelezo ya kiufundi ya HSD:

• ICE (Injini ya Mwako wa Ndani) ni injini ya joto: nishati zote hutoka kwake, na kwa hiyo ni msingi wa kila kitu. Imeunganishwa na MG1 kupitia treni ya epicyclic.
• MG1 hutumika kama jenereta ya umeme (inayoendeshwa na injini ya joto) na pia kibadilishaji cha sanduku la gia. Inaunganisha ICE na MG2 kupitia gia ya sayari (sayari). MG2 imeunganishwa moja kwa moja na magurudumu, kwa hivyo ikiwa magurudumu yanageuka, inageuka, na ikiwa inageuza magurudumu pia (kwa kifupi, hakuna kutengana kunawezekana kati yao) ...
• MG2 hutumika kama injini ya kuvuta (umbali wa juu zaidi wa kilomita 2 au kilomita 50 kwenye programu-jalizi / inayoweza kuchajiwa) na pia kama jenereta ya umeme (kupunguza kasi: kuzaliwa upya)
• Gia ya Sayari: Inaunganisha MG1, MG2, ICE na magurudumu pamoja (hii haiingiliani na baadhi ya vipengele vinavyolindwa wakati vingine vinazunguka, unahitaji kujifunza na kuelewa jinsi gia ya sayari huishi). Pia asante kwake, tunayo mabadiliko / kupungua kwa kuendelea, na kwa hivyo ni yeye anayewakilisha sanduku la gia (uwiano wa gia hubadilika, na kusababisha kuvunja au "nyuma": unganisho kati ya ICE na MG1)

Kupunguza kunajumuisha zaidi au chini ya kuongeza harakati za injini ya mwako wa ndani (joto) na MG2 (ambayo imeunganishwa kwa ukali na magurudumu, tusisahau).

Mkufunzi wa Gia Mseto za Sayari

Video hii ni kamili kwa ajili ya kupata hisia kuhusu jinsi mseto wa Toyota unavyofanya kazi.

Mpya: Hali ya Kufuatana kwa Mwongozo kwenye Mseto wa Toyota HSD?

Wahandisi waliweza kuiga (sehemu ..) ripoti kwa kucheza kuhusu jinsi MG1 ingefunga breki au kurudi nyuma kwa njia isiyo ya maendeleo ili kupata ripoti wazi zaidi. Uwiano wa gear huzalishwa na MG1, ambayo zaidi au chini ya imara na zaidi au chini ya "kuteleza" huunganisha ICE na MG2 (MG2 = motor traction ya umeme, lakini pia, juu ya yote, magurudumu). Kwa hivyo, kupungua huku kunaweza kuwa polepole au "kuyumba" kulingana na jinsi kisambazaji nguvu cha MG1 kinavyodhibiti.

Kumbuka, hata hivyo, kwamba mabadiliko ya gia hayasikiki kwa upakiaji wa sehemu ... Na kwa mzigo kamili (uongezaji kasi wa kiwango cha juu) tunarudi kwenye operesheni inayobadilika kila wakati kwa sababu hii ndiyo njia pekee ya kupata utendaji bora wa kuongeza kasi na mfumo huu (kwa hivyo kompyuta inakataa. kuhamisha gia kwa kuongeza kasi ya juu).

Kwa hiyo, hali hii hutumiwa zaidi kwa kuteremka injini ya kusimama kuliko kwa kuendesha gari kwa michezo.

Corolla Hybrid 2.0 0-100 na Kasi ya Juu

Hivi ndivyo inavyoonekana kweli. Kwa bahati mbaya, kwa mzigo kamili, tunapoteza hali ya mfuatano na hatuhisi tena gia.

Matoleo mengi?

Kando na vizazi tofauti, mfumo wa THS/HSD/MSHS unavyotumika kwa Toyota na Lexus una lahaja kuu mbili. Ya kwanza na ya kawaida zaidi ni toleo la transverse, ambalo leo limejumuishwa katika Aisin AWFHT15 (katika miaka ya mapema ya 90 iliitwa THS kwa Mfumo wa Hybrid wa Toyota. Sasa ni HSD kwa Hifadhi ya Hybrid Synergy). Inakuja katika mifano miwili zaidi au chini ya kompakt: Prius / NX / C-HR (kubwa), corolla na Yaris (ndogo).

Hapa kuna upitishaji wa kisasa zaidi (Prius 4) wa HSD kutoka kwa matoleo ya kupita (sasa kuna saizi mbili tofauti, hii ndio kubwa zaidi). Imeshikana zaidi kuliko lahaja unayoweza kuona hapa chini (sio ile iliyo chini ya ile ya longitudinal, hata chini...)

Toyota Prius IV 2016 1.8 Kuongeza kasi ya Mseto 0-180 km / h

Prius 4 ikiwa imetulia kabisa, hapa kuna athari inayoendelea ya mabadiliko inayotolewa na mchanganyiko wa motors / jenereta za umeme, injini ya joto na treni ya kati ya sayari.

Kisha inakuja MSHS kwa mfumo wa mseto wa hatua nyingi (ambayo sipaswi kuzungumza juu yake hapa ... Lakini kwa kuwa inafanya kazi sawa, pia inatoka kwa Aisin na ni kwa kundi la Toyota ...) hiyo ni muhimu sana. kifaa kikubwa ambacho kinahitaji kuwekwa kwa muda mrefu, na ambacho kinaweza wakati huu kuzalisha gia halisi, ambayo kuna 10 (4 gears halisi katika sanduku na mchanganyiko wa motors za umeme kwa njia ya busara kufikia 10. Jumla kwa hiyo, si a nyingi ya 4, lakini hii haijalishi).

Kwa kweli kuna matoleo mawili: AWRHT25 na AWRHM50 (MSHS, ambayo ina ripoti 10).

Toleo la kifahari zaidi la longitudinal (hapa AWRHM50) limekusudiwa hasa kwa Lexus (Toyota wachache wana injini kwa maana hiyo). Kuna matoleo mawili, moja ambayo inaweza kutoa hadi ripoti 10 za kweli.

2016 Lexus IS300h 0-100km / h na hali ya kuendesha gari (eco, kawaida, michezo)

Rudi hadi saa 1:00 ili kuona jinsi AWFHT15 inaweza kutoa ripoti. Ajabu ya kutosha, "kuruka kwa kasi" maarufu hazijisiki tena wakati injini imejaa kikamilifu ... Hii ni kwa sababu kifaa ni cha ufanisi zaidi (chronograph) katika hali ya CVT, hivyo mzigo kamili hushawishi hali ya kawaida ya kutofautiana.

Je, mseto wa Toyota hufanya kazi vipi?

Kwa hivyo ni kanuni gani ya msingi ya kifaa cha mseto cha HSD? Ikiwa tungelazimika kufupisha hii kwa ufupi, tunaweza kuzungumza juu ya injini ya joto ambayo inafanya kazi na motors / jenereta mbili (motor ya umeme inabadilishwa kila wakati) na ambayo torques tofauti (za kila injini) zinadhibitiwa na kudhibitiwa na treni ya kati ya sayari, lakini. pia nguvu ya umeme (na mwelekeo wa umeme) inayodhibitiwa na kisambaza nguvu ("inverter" kwa Kiingereza). Gia ya kupunguza (CVT gearbox) inadhibitiwa kielektroniki, na kusababisha injini ya MG1 kufanya kazi kwa njia maalum, na pia kupitia gia kuu ya sayari, ambayo inaruhusu nguvu nyingi kuunganishwa ili kutoa moja.

Injini inaweza kugawanywa kabisa kutoka kwa magurudumu, na pia kupitia gari la sayari ...

Kwa kifupi, hata ikiwa tunataka kurahisisha, tunaelewa kuwa haitakuwa rahisi sana kuiga, kwa hivyo tutazingatia kanuni za msingi. Walakini, nimekuwekea video kwa Kiingereza ambayo ina maelezo zaidi, kwa hivyo ikiwa unataka kuisukuma, unapaswa kuifanya (kwa motisha na niuroni zenye afya, bila shaka).

Hii hapa Prius 2, ambayo haina kongamano kidogo kuliko ile niliyokuonyesha hapo juu. Tazama jinsi walivyoangazia A / C compressor (bluu upande wa kushoto wa injini). Hakika, tofauti na mashine yoyote "ya kawaida", inaendeshwa na motor ya umeme. Magurudumu yameunganishwa kwenye mnyororo ambao unaweza kuonekana katika sehemu ya katikati upande wa kulia (katikati ya lahaja ya elektroniki).

lahaja ya elektroniki karibu

Katika wasifu, tunaona moja ya kusimamishwa kwa gurudumu iliyounganishwa na mnyororo kupitia tofauti.

Njia mbalimbali za uendeshaji

Hebu tuangalie njia tofauti za uendeshaji wa kifaa na, njiani, kwa nini kinachukuliwa kuwa serial / sambamba, wakati kawaida mfumo wa mseto ni moja au nyingine. Njia ya busara ya HSD imeundwa inaruhusu zote mbili, na hiyo pia inafanya kuwa gumu kidogo ...

Kifaa cha Toyota HSD: maelezo na usanifu

Huu hapa ni usanifu wa vifaa vya HSD vilivyorahisishwa vya rangi nyingi ili kukusaidia kufanya miunganisho kati ya vipengele.

Mchoro uko juu chini ukilinganisha na picha ya juu kwa sababu imechukuliwa kutoka kwa pembe tofauti ... nilichukua mchoro wa Prius 2 na ndio maana kuna cheni hapa, matoleo ya kisasa zaidi hayana, lakini kanuni haibadiliki. kwa hali yoyote (iwe mnyororo, shimoni au gia ni sawa.

Hapa kuna utaratibu kwa undani zaidi, kwa sababu inapaswa kueleweka kuwa clutch inapatikana hapa kutokana na nguvu ya umeme kati ya rotor na stator MG1.

MG1 imeunganishwa na injini kupitia seti ya gia ya sayari (kijani) ya seti ya gia ya sayari. Hiyo ni, ili kuzunguka rotor MG1 (sehemu ya kati), injini ya joto hupita kupitia gear ya sayari. Nimeangazia treni hii na injini kwa rangi moja ili tuweze kuona kwa uwazi uhusiano wao wa kimwili. Kwa kuongezea, na haijaonyeshwa kwenye mchoro, satelaiti ya kijani kibichi na gia ya jua ya kituo cha bluu MG1 zimeunganishwa vizuri (kuna pengo kati yao), kama vile taji (makali ya gari moshi). na satelaiti ya kijani ya injini ya joto.

MG2 imeunganishwa moja kwa moja na magurudumu kupitia mnyororo, lakini pia inaendesha gia ya nje ya sayari ya gia ya kati ya sayari (taji ni bluu giza, nilichagua rangi sawa ili kupanua gia ya sayari ili tuweze kuona wazi kuwa imeunganishwa na MG2. ) ...

Hapa kuna gia ya sayari mbele, sio katika wasifu kwenye mchoro hapo juu, tunaweza kuona vizuri miunganisho kati ya gia anuwai zinazohusiana na MG1, MG2 na ICE.

Ugumu upo katika kuelewa kanuni ya treni ya sayari, ukijua kuwa harakati za ndani haziendani kulingana na njia za harakati, lakini pia kwa kasi ...

Hakuna clutch?

Tofauti na maambukizi mengine yote, HSD haihitaji kibadilishaji cha clutch au torque (kwa mfano, CVT inahitaji kibadilishaji cha torque). Hapa ndipo nguvu ya sumakuumeme hufunga magurudumu kwa injini kupitia treni ya sayari shukrani kwa MG1. Kisha ni rotor na stator ya mwisho (MG1) ambayo hutengeneza athari ya msuguano: unapozunguka motor ya umeme kwa mkono, upinzani hutokea, na ni mwisho tunayotumia hapa kama clutch.

Ni bora zaidi wakati, wakati wa msuguano (tofauti ya kasi kati ya stator na rotor, hivyo kati ya motor na magurudumu), umeme huzalishwa. Na umeme huo utahifadhiwa kwenye betri!

Hii ndiyo sababu mfumo wa HSD unachukuliwa kuwa wa akili sana, kwa sababu hutoa kiwango cha chini cha kupoteza nishati kwa kurejesha nishati wakati wa msuguano. Kwenye clutch ya classic, tunapoteza nishati hii katika joto, hapa inabadilishwa kuwa umeme, ambayo tunarejesha kwenye betri.

Kwa hivyo, pia hakuna kuvaa kwa mitambo, kwa kuwa hakuna mawasiliano ya kimwili kati ya rotor na stator.

Inaposimamishwa, injini inaweza kukimbia bila kuacha kwa sababu magurudumu hayazuii injini (ambayo ingetokea ikiwa tungeacha kwenye maambukizi ya mwongozo bila kuzima). Gia ya jua ya bluu (pia inaitwa bila kazi) ni bure, kwa hiyo hutenganisha magurudumu ya magari (kwa hivyo gia za sayari za taji ya kijani). Kwa upande mwingine, ikiwa gear ya jua huanza kupokea torque, itaunganisha gia za kijani kwenye taji, na kisha magurudumu yataanza kuzunguka hatua kwa hatua (msuguano wa umeme).

Ikiwa gia ya jua ni bure, nguvu haiwezi kupitishwa kwa taji.

Rotor inapozunguka, msuguano huundwa kwenye stator, ambayo husababisha torque, na torque hii hupitishwa kwa gia ya jua, ambayo hujifungia na hata hatimaye kuzunguka upande mwingine. Matokeo yake, uunganisho unaundwa kati ya shimoni la motor katikati na gear ya pete kwenye pembeni (gia = magurudumu). Kumbuka kuwa kifaa pia hutumikia kusimamisha na kuanza: unapotaka kuanza, inatosha kuzuia kwa ufupi gia ya jua kwa injini ya joto ya ICE kupokea torque kutoka kwa MG2 iliyounganishwa na gurudumu inayoendeshwa (hii basi inaanza kama kianzilishi. Je. Classic).

Kwa hivyo, kwa muhtasari:

• Inapokuwa imesimama, injini inaweza kuzunguka kwa sababu kiungo kati ya ekseli ya injini na gia ya pete haijawekwa: gia ya jua haina malipo (ingawa Prius kwa ujumla huzima inaposimama ili kuokoa mafuta)
• Kwa kuongeza kasi ya injini, rota inazunguka haraka vya kutosha ili kutoa nguvu ya sumakuumeme, ambayo kisha hupeleka torque kwa gia ya jua: kuunda muunganisho kati ya mhimili wa gari na gia ya pete.
• Wakati uunganisho unafanywa, kasi ya mhimili wa motor na gurudumu la pete ni sawa
• Wakati kasi ya magurudumu inapata kasi zaidi kuliko injini, gear ya jua huanza kuzunguka kwa upande mwingine ili kubadilisha uwiano wa gear (baada ya kila kitu kufungwa, huanza "roll" ili kuongeza kasi ya mfumo). Badala yake, inaweza kusemwa kwamba, kwa kupokea torque, gia ya jua haiunganishi tu axle za gari na gurudumu la kuendesha gari, lakini pia huwafanya kuharakisha (sio tu breki "zinapinga", lakini pia huwafanya kuzunguka kwenye kufuata njia)

Njia ya umeme ya 100%

Hapa motors za ICE (thermal) na MG1 hazina jukumu maalum, ni MG2 inayozunguka magurudumu kutokana na umeme uliopatikana kutoka kwa betri (kwa hiyo nishati inayotokana na kemia). Na hata ikiwa MG2 inageuka rotor ya MG1, haiathiri injini ya joto ya ICE, na kwa hiyo hakuna upinzani unaotutia wasiwasi.

Hali ya malipo iliposimamishwa

Injini ya joto inafanya kazi hapa, ambayo huzungusha MG1 kupitia treni ya sayari. Kwa njia hii, umeme huzalishwa na kutumwa kwa distribuerar nguvu, ambayo inaongoza umeme tu kwa betri.

Njia ya kupona nishati

Hii ndio hali maarufu ya "B" (regenerative braking), ambayo inaweza kuonekana kwenye kisu cha gia (unapoisukuma, kuna breki zaidi ya injini inayohusishwa na urejeshaji wa nishati ya kinetic ya MG2, upinzani ni sumakuumeme). Nishati ya hali / kinetic hutoka kwa magurudumu na kwa hivyo husafiri hadi MG2 kupitia gia za mitambo na mnyororo. Kwa kuwa motor ya umeme inaweza kubadilishwa, itatoa umeme wa sasa: ikiwa nitatuma juisi kwa motor ya umeme, itawasha, ikiwa nitageuza gari la umeme lililosimamishwa kwa mkono, litazalisha umeme.

Mkondo huu wa umeme hurejeshwa na msambazaji ili kuituma kwa betri, ambayo itachajiwa tena.

Injini ya umeme na joto hufanya kazi pamoja

Kwa kasi imara na kwa kasi nzuri, yaani, mara nyingi, magurudumu yataendeshwa na nguvu za umeme (MG2) na injini za joto.

Injini ya joto ya ICE huendesha gia ya sayari, ambayo hutoa umeme katika MG1. Hii pia itahamisha nguvu ya mitambo kwa magurudumu, kwani gear ya sayari pia imeunganishwa nao.

Hapa ndipo shida zinaweza kuwa kikwazo, kwa sababu kulingana na kasi ya kuzunguka kwa gia ya sayari haitakuwa sawa (haswa, mwelekeo wa gia fulani).

Sanduku la gia la mtindo wa CVT (mabadiliko yanayoendelea na yanayoendelea kama kwenye scooters) huundwa na mwingiliano wa voltages kati ya motors (shukrani kwa athari ya sumaku inayosababishwa na juisi kupita kwenye koili: uwanja wa sumaku-umeme) na vile vile gia ya sayari. . ambayo hupokea nguvu ya chaneli nyingi. Bahati nzuri kupata hii kiganjani mwako, hata kama video niliyoweka itakuruhusu kufanya hivyo.

Nguvu ya kiwango cha juu

Hii ni sawa na aya iliyotangulia, isipokuwa kwamba hapa pia tunachukua nishati ya umeme ambayo betri inaweza kutoa, kwa hivyo MG2 inafaidika na hii.

Hapa kuna toleo la sasa la Prius 4:

Toleo la programu-jalizi / linaloweza kuchajiwa tena?

Chaguo la betri inayoweza kuchajiwa, inayoruhusu kilomita 50 kwenye gari la umeme wote, ni kufunga betri kubwa na kusakinisha kifaa kinachoruhusu betri kuunganishwa kwenye sekta hiyo.

Unapaswa kupitia msambazaji wa nguvu na inverter kwanza ili kudhibiti tofauti ya nguvu na aina tofauti za juisi: AC, DC, nk.

Toleo la HSD 4X4?

Kama unavyopaswa kujua, toleo la 4X4 lipo kwenye Rav4 na NX 300H na limeundwa kuongezwa kwa ekseli ya nyuma, kama vile E-Tense ya PSA na HYbrid / HYbrid4. Kwa hivyo, ni kompyuta ambayo inahakikisha nguvu ya mara kwa mara ya magurudumu ya axles ya mbele na ya nyuma, ambayo, kwa hiyo, hawana uhusiano wa kimwili.

Kwa nini mfululizo / sambamba?

Kifaa kinaitwa serial/parallel kwa sababu kinaitwa "mfululizo" ukiwa katika hali ya umeme 100%. Kwa hiyo, tunafanya kazi kwa njia sawa na BMW i3, injini ya joto ni jenereta ya sasa ambayo inalisha betri, ambayo yenyewe huhamisha gari. Kwa kweli, kwa njia hii ya operesheni, injini imekatwa kabisa kutoka kwa magurudumu.

Pia inaitwa sambamba wakati motor imeunganishwa na magurudumu kupitia kifaa cha sayari. Na hii inaitwa batch build (tazama anuwai hujenga hapa).

Je, Toyota inafanya kazi nyingi sana na mfumo wake?

Mwishoni mwa makala hii, ningependa kusema tirade kidogo. Hakika, Toyota inazungumza mengi juu ya mseto wake wa programu-jalizi, na hiyo inaeleweka kabisa na ya kisheria. Hata hivyo, inaonekana kwangu kwamba katika mambo mawili brand imekwenda mbali sana. Ya kwanza ni kuboresha teknolojia, ikimaanisha kwa kupita kwamba itaokoa sayari kwa njia fulani, na kwamba, kwa asili, chapa hiyo inaanzisha mapinduzi ambayo yatatuokoa sisi sote. Hakika, inapunguza matumizi ya mafuta, lakini pia hatupaswi kuchorwa, gari dogo la dizeli isiyo ya mseto hufanya kazi kwa njia ile ile, ikiwa si bora, wakati mwingine.

Kwa hivyo Toyota inachukua fursa ya muktadha wa sasa wa kupambana na dizeli kuongeza safu ambayo nadhani imepambwa kidogo hapa kwenye kikomo cha utunzaji, hapa kuna moja:

Biashara ya TV - Aina ya Mseto - Tunachagua Mseto

Kisha kuna tatizo la uunganisho. Chapa ya Kijapani huweka mawasiliano mengi juu ya ukweli kwamba gari halihitaji kuchajiwa tena kutoka kwa mains, kana kwamba ni faida ya kiteknolojia juu ya ushindani. Kwa kweli hii inapotosha kidogo kwani ni ya hasara zaidi kuliko kitu kingine chochote ... Magari ya mseto ambayo yanaweza kushtakiwa sio lazima kabisa kufanya hivyo, hii ni chaguo ambalo hutolewa kwa kuongeza mmiliki wake! Kwa hivyo chapa inaweza kupitisha dosari moja kama faida, na hiyo bado ni kali, sivyo? Jambo la kushangaza ni kwamba Toyota inauza matoleo ya programu-jalizi ya Prius yake, na yanapaswa kuwa bora zaidi ... Hapa kuna moja ya matangazo:

Je, huhitaji kuichaji upya? Badala yake, nitasema: "nyembamba, hakuna njia ya kufanya ..."

Endelea ?

Ili kwenda zaidi, napendekeza ujifunze kwa uangalifu video hii, ambayo, kwa bahati mbaya, iko kwa Kiingereza tu. Ufafanuzi unafanywa kwa hatua ili kuifanya iwe rahisi na ya moja kwa moja iwezekanavyo.