ZARIADENIE
VIRTUÁLNY PALIVO: Toyota Prius - Honda Insight
OVOCIE VÝBERU
MAXIMÁLNE SIETE
Bude trvať veľa času, kým autá s „nulovým výfukom“- napríklad automobily na vodíkový pohon - konečne nahradia predkov benzínovými a naftovými motormi. Medzitým sa vyrábajú prechodné produkty - tzv. Hybridy. Elektrický motor pracuje v spojení so spaľovacím motorom: zvyšuje výkon a krútiaci moment, pomáha šetriť palivo a výrazne zlepšuje environmentálne vlastnosti.
Počet takýchto modelov rastie. V našom virtuálnom súboji sa stretli dvaja zakladatelia hybridného hnutia. Toyota Prius žije už v druhej generácii - prvá verzia debutovala v roku 1997 a stala sa priekopníkom sériovej hybridizácie na svete.
O dva roky neskôr vyšla Honda Insight. Koncepcie japonských automobilov sú vo všeobecnosti podobné, ale implementované rôznymi spôsobmi.
V VNÚTORSKOM KRÁĽOVSTVE
Benzínový motor Toyota s objemom jeden a pol litra vyvinutý špeciálne pre model Prius pracuje podľa cyklu Atkinson. Geometrický kompresný pomer 13, 5 v porovnaní s mnohými motormi s tradičným Ottovým cyklom je veľmi vysoký. Aby sa zabránilo deštruktívnej detonácii, je vstupný ventil uzavretý oveľa neskôr ako spodná úvrať, časť „čerstvého náboja“sa vracia späť do sacieho potrubia. Ukazuje sa, že na stlačenie zmesi piest používa iba časť svojho zdvihu a na expanzný zdvih - všetko. To je výhodné z hľadiska úplnosti spaľovania zmesi a umožňuje vám dosiahnuť najlepší environmentálny výkon a účinnosť.
Časovanie ventilov je regulované systémom VVT známym pre iné motory Toyota. V závislosti od zaťaženia a otáčok vypočítava riadiaca jednotka optimálny čas otvárania a zatvárania ventilu a vydáva príkaz hydraulickým rotačným zariadeniam, ktoré otáčajú vačkovými hriadeľmi. Pokiaľ ide o motor Prius, dizajnéri urobili piesty čo najľahšími, zdvihli ventilové pružiny s optimálnou tuhosťou a nainštalovali výfukový systém s minimálnym spätným tlakom. Väčšina konštrukčných riešení samozrejme prešla od svojho predchodcu - motor prvej generácie. Nový motor je riadený počítačom s 32-bitovým procesorom.
Honda sa pri vývoji motora pre Insight zameriaval aj na spotrebu paliva a ekológiu. Dizajnéri sa snažili nielen nájsť high-tech materiály, aby sa znížila celková hmotnosť jednotky a straty trením, ale tiež aby sa znížil počet dielov. Napríklad konštrukcia viacventilového ventilu (štyri na valec) stojí jeden vačkový hriadeľ v lôžku hlavy bloku. Mimochodom, valčeky boli inštalované na vahadlách, aby sa znížilo trenie, a na piestové puzdrá bolo nanesené protišmykové povlakovanie. Vývojári tvrdia, že týmto spôsobom bola strata energie znížená o 30%. Aby sa uľahčila konštrukcia, olejová vaňa, ako aj telo kontrolných jednotiek, boli vyrobené zo zliatiny horčíka, ktorá je asi o tretinu ľahšia ako hliník. Niektoré časti motora, najmä sacie potrubie a kryt hlavy, sú vyrobené z kompozitných materiálov.
Dynamické vlastnosti motora Honda sú vylepšené systémom fázového riadenia VTEC. Implementovať „do železa“veľa zaujímavých rozhodnutí a ekológiu. Napríklad výfukové potrubie je integrované s blokovou hlavou. Výfukové plyny zohrievajú prevodník rýchlejšie, čo znamená, že škodlivé emisie sú pri štartovaní za studena menej škodlivé pre ovzdušie. Neoddeliteľný dizajn umožnil priberať na váhe. Okrem toho, aby sa šetrilo palivo pri režimoch s nízkym a stredným výkonom, motor beží na chudé zmesi, počas ktorých sa uvoľňujú oxidy dusíka. Ich odchyt je záležitosťou ďalšieho konvertora NOx.
PLUS kilowattov
Samotný benzínový motor s výkonom 57 kW nemohol pri Priuse poskytnúť slušný dynamický výkon. Spárovaný s ním je elektrický motor s výkonom 50 kilowattov. Na rozdiel od hybridnej inštalácie prvej generácie tu nehrá elektrický motor pomocnú, ale vedúcu úlohu. Vozidlo naštartuje elektrický pohon aj pri pomerne dynamickom zrýchlení. Benzínová jednotka sa uvedie do prevádzky oveľa neskôr. Pri stredných otáčkach a v niektorých režimoch - hlavne keď spaľovací motor pracuje v suboptimálnom rozsahu otáčok, preberá aj hlavný motor hlavný motor.
Je zvláštne, že vodič stlačením tlačidla EV (elektrické vozidlo) na prístrojovej doske nastaví režim, v ktorom sa motor s vnútorným spaľovaním vôbec nezapne. Pri plne nabitých batériách Prius jazdí iba „na elektrickú energiu“do 2 km rýchlosťou maximálne 50 km / h.
Hybridná Toyota nemá prevodovku ako takú. Elektrické a benzínové motory, ako aj štartér-generátor sú spojené planétovým prevodom, ktorého okamih prejde na kolesá cez prevodovku (pomer 4, 11: 1). Riadiaca jednotka koordinuje činnosť prevodovky a vydáva príkazy pre planétové ovládače prevodov, ktoré spomaľujú potrebné prevody.
Honda má iný vzor. Elektrický motor s výkonom 7 kW pomáha spaľovaciemu motoru a nepracuje sám. Rovnako ako pri Priuse aj benzínový motor zastavuje, bez plytvania palivom a znečisťovania atmosféry. Ak ju chcete pustiť, stlačte iba spojku a zaraďte prvý prevodový stupeň.
Bezkartáčový striedavý motor spoločnosti Honda je kompaktnejší a ľahší ako Toyota. Medzi motor a prevodovku je nainštalované úzke puzdro s priemerom 60 mm (voliteľne päťstupňová príručka alebo CVT). Počas zrýchľovania elektrický motor napína kľukový hriadeľ a pri brzdení pôsobí ako generátor, prevádza mechanickú energiu na elektrickú energiu a dodáva prúd kovovej hydridovej batérii umiestnenej v podlahe za sedadlami. Pokiaľ ide o kapacitu a rozmery, je menšia ako kapacita Priusu. Elektrický motor Toyota je však niekoľkokrát výkonnejší. Ale na rozdiel od Priusu, keď zlyhá elektrický motor, môže byť Insight poháňaný benzínovým motorom.
SPOTREBNÉ HOSPODÁRSTVO
Jednou z hlavných úloh, ktorú si vývojári hybridov stanovili pre seba, bolo, aby sa autá ani vo vzhľade, ani v dynamických vlastnostiach nelíšili od „bežných“automobilov. Hybrid by mal vyniknúť svojou ekologickosťou a nízkou spotrebou paliva. Podľa výpočtov spoločnosti Honda predstavuje podiel hybridnej jednotky približne 65% ušetreného benzínu. A kde je zvyšných 35%?
Vývojári Insight sa pokúsili auto čo najviac odľahčiť. Boli schopní odstrániť ďalšie kíl nielen z kompaktnej pohonnej jednotky. Dvojmiestne telo je z hliníka, s výnimkou niektorých častí z takmer beztiažových kompozitných materiálov. Oceľové „šaty“by boli takmer o 40% ťažšie.
Inžinieri spoločnosti Toyota tiež pochopili: nadváha je zbytočným litrom benzínu. Preto bolo „telo“vyrobené aj „hybridné“z vysokopevnostnej ľahkej ocele, hliníka a kompozitných častí. Samozrejme, fenomenálne výsledky vozidla Toyota Honda sa nepodarilo dosiahnuť. Nezabudnite však, že Insight je menší a v kabíne sú iba dve sedadlá a v Priuse päť.
Pri vývoji telies sa, samozrejme, veľká pozornosť venovala aerodynamike. „Olízal“všetko, čo je možné, a spodná časť automobilov bola úplne plochá. Na "Insight" dokonca zavrel zadné kolesá pomocou štítov. Výsledok: Cx „Honda“- 0, 25, „Toyota“- 0, 26.
Úzke pneumatiky s nízkym valivým odporom pomáhajú šetriť plyn. Obzvlášť neobvyklá je veľkosť topánky Prius. Hybridný posilňovač riadenia - elektrický. Nevyberajú nadmerné sily z motora a neplýtvajú drahým cenným palivom. Z toho istého dôvodu je kompresor klimatizácie Prius poháňaný aj elektromotorom.
Je čas zhodnotiť prvú fázu hybridizácie. Z technického hľadiska je Toyota zaujímavejšia. Nie bez dôvodu, pri vývoji prvého Priusu bolo vydaných 300 patentov a druhé - 530. Niektoré veľké spoločnosti už zakúpili licencie od spoločnosti Toyota. „Honda“je silná v inom - „hybridné“komponenty sú kompaktnejšie a ľahšie.