Protokół z Kioto nie był jedynie wydarzeniem dyplomatycznym w Tokio w grudniu 1997 r. To był strzał sygnałowy. Przywódcy zebrali się, aby opracować plan radykalnej redukcji emisji gazów cieplarnianych. Przesłanie było jasne: zużycie energii ma znaczenie. Globalne ocieplenie to nie teoria. To nadciągające zagrożenie. Kierowcy już wtedy o tym wiedzieli. Paliwa kopalne napędzają nasze samochody. Ogrzewa planetę. Bez przełomu technologicznego ucierpiałoby środowisko.
Kilka miesięcy przed szczytem klimatycznym Toyota zrzuciła bombę na rynek japoński. Była to Toyota Prius pierwszej generacji. Sprzedaż była skromna. W salonach sprzedano około 18 000 egzemplarzy. Jakby nie było ekscytacji. Świat nie był jeszcze gotowy. Ale ten skromny początek zasiał ziarno zmiany kulturowej. Prius stał się symbolem jazdy na napędzie elektrycznym.
Porozmawiajmy dzisiaj o samochodach hybrydowych. Prius jest zawsze obecny w pokoju. Podczas gdy inni producenci samochodów potykali się w obliczu pogorszenia koniunktury gospodarczej i przemian technologicznych, Toyota nie ustawała w budowaniu. Imię Prius oznacza po łacinie „prowadzić”. To jest właściwe. Maszyna określa kategorię. To słowo znane każdemu.
Toyota na tym nie poprzestanie. Firma przygotowuje się do wypuszczenia trzeciej generacji Priusa. Tymczasem rząd Stanów Zjednoczonych nakazał wszystkim producentom osiągnięcie średnio 24 mpg do roku 2020. Prius przekroczył ten cel wiele lat temu. Nie tylko spełnia standardy. Ignoruje je.
Consumer Reports niezmiennie plasuje Priusa na pierwszym miejscu. Wskaźniki zadowolenia są wysokie. Radość jest prawdziwa. Ale dlaczego? W jaki sposób silnik benzynowo-elektryczny generuje takie liczby? Czym Prius różni się od innych?
Projekt Toyoty Prius
Zmiana kształtu w celu zwiększenia wydajności
Historycznie rzecz biorąc, Toyota Prius nie starała się wyróżniać. Wyglądał jak zwykły kompaktowy sedan, wtapiający się w ogólny ruch uliczny. Ale jeśli przyjrzysz się bliżej trzeciej generacji, wydanej w 2010 roku, stanie się jasne: Toyota nie zmieniła radykalnie sylwetki – samochód musiał pozostać natychmiast rozpoznawalny – ale znacznie poprawiła aerodynamikę.
W rezultacie nadwozie jest o cztery cale dłuższe i o jeden cal szersze niż jego poprzednik z 2009 roku. Te dodatkowe cale nie dotyczyły tylko większej przestrzeni na nogi. Projektanci zaostrzyli narożniki i stworzyli specjalne linie kontrolujące przepływ powietrza. Powietrze przepływa teraz nad dachem szybciej i wychodzi z tyłu z mniejszymi turbulencjami. Współczynnik oporu (Cd) spadł do 0,25. Dla poprzedniego modelu było to 0,26.
Na pierwszy rzut oka wydaje się to niewielką różnicą. Tylko jedna setna. Ale w inżynierii hybrydowej ten udział ma znaczenie. Mniejszy opór oznacza, że silnik elektryczny i silnik spalinowy muszą wywierać mniejszą siłę, aby popchnąć samochód do przodu. Większa wydajność bezpośrednio przekłada się na większy przebieg na galonie. Większy zasięg uzyskujesz przy tej samej ilości energii.
Cyfrowy pulpit nawigacyjny
Wewnątrz kabiny uwaga przesuwa się z zewnętrznego przepływu powietrza na wewnętrzne zarządzanie energią. Każda generacja Priusa zwracała szczególną uwagę na wskaźnik zużycia energii. To nie jest tylko skala instrumentu; jest to narzędzie do szkolenia kierowców.
Wyświetlacz wielofunkcyjny (MFD) monitoruje przepływ energii. Pokazuje, ile energii jest przekazywane z akumulatora do silnika, a ile jest zwracane podczas hamowania regeneracyjnego. Poziom naładowania baterii wyświetlany jest w czasie rzeczywistym. Jeśli zwrócisz na to uwagę, ta informacja zwrotna zmieni Twój styl jazdy. Uczysz się jeździć na wolnym biegu, przewidywać przystanki i oszczędzać paliwo, nawet o tym nie myśląc.
Tablica przyrządów znajduje się wysoko na desce rozdzielczej, bezpośrednio pod środkowym wykończeniem. To ustawienie powoduje, że oczy przesuwają się nieco w górę i oddalają od powierzchni drogi. Tworzy to przejrzystą hierarchię wizualną. Odczyty cyfrowe wyświetlają prędkość obrotową i obroty silnika. Informacje są przedstawione przejrzyście, a układ jest funkcjonalny.
W ten sposób nadwozie zmniejsza opór aerodynamiczny, a wnętrze stwarza bardziej oszczędne nawyki. Ale to tylko połowa historii. Nadal musimy zajrzeć pod metal, aby zrozumieć, co dokładnie napędza samochód.
Jak działa urządzenie do udostępniania mocy Toyoty Prius
Architektura pojazdów hybrydowych ogólnie dzieli się na dwa obozy. Hybrydy równoległe pozwalają na napędzanie kół silnikiem elektrycznym, silnikiem benzynowym lub obydwoma. Hybrydy sekwencyjne całkowicie eliminują silnik benzynowy z układu napędowego; ładuje akumulator jedynie w celu podtrzymania pracy silnika elektrycznego. Toyota Prius nie przestrzega tych zasad. Jest to hybryda szeregowo-równoległa. Ta różnica wynika z obecności urządzenia do podziału mocy.
Wprowadzone w drugiej generacji urządzenie to jest skrzynią biegów, która łączy w jedną całość silnik benzynowy, silnik elektryczny i generator. Opiera się na przekładni planetarnej. Taka konstrukcja pozwala wszystkim źródłom energii współdziałać, a nie konkurować ze sobą. Silnik elektryczny jest podłączony do koła koronowego. Moc przekazywana jest z niego poprzez skrzynię biegów na bieg główny.
Wewnątrz przekładni planetarnej małe koło słoneczne zazębia się z przekładniami planetarnymi. Elementy te spełniają podwójną funkcję: napędzają pojazd i obracają alternator. Gdy koło słoneczne osiągnie ograniczenie prędkości, tryb całkowicie elektryczny kończy się. Włącza się silnik spalinowy. Taka logika działania zapewnia maksymalną wydajność. Silnik elektryczny i generator działają tak długo, jak to możliwe, zanim rozpocznie się zużycie paliwa.
Wydajność i oszczędność Priusa trzeciej generacji
Prius trzeciej generacji zmienił zasady gry dzięki zaktualizowanemu wyposażeniu. Pojemność silnika wzrosła z 1,5 do 1,8 litra. Moc wzrosła ze 110 do 160 KM. Rozwiązuje to powszechny problem spowolnienia samochodów hybrydowych. Teraz uzyskasz prawdziwe przyspieszenie.
Samochód nie wymaga podłączenia do zewnętrznej sieci ładowania. Generator utrzymuje akumulator w stanie naładowanym przez cały czas. Ten samowystarczalny cykl zapewnia prędkość 50 mil na galon (MPG) w trybie mieszanym w mieście i na autostradzie. Odpowiada to 21,3 km/l. Dla porównania, model z 2009 roku osiągnął 46 mpg, a poprzednie modele osiągnęły 41 mpg. Liczby mówią same za siebie.
Źródła potwierdzają ten nacisk na efektywność kosztową. Consumer Reports uznaje Priusa za jeden z samochodów o najlepszym stosunku jakości do ceny. Badania satysfakcji klientów potwierdzają wysoką jakość wykonania. Analiza projektu wykazała skupienie się na aerodynamice i zmniejszeniu masy pojazdu. To nie jest tylko chwyt marketingowy. Jest to rozwiązanie inżynieryjne.
Czy dodatkowa moc jest ważna? W teorii – tak. W praktyce zmienia to wrażenia z jazdy na autostradzie. Przejście pomiędzy trybem elektrycznym i benzynowym staje się mniej zauważalne. Przestajesz zauważać przełącznik.
„Toyota Prius 2010 przekracza granicę 50 mpg.”
Cel był jasny: przewyższyć model z 2009 roku. Z tym zadaniem radzi sobie silnik o pojemności 1,8 litra. Zapewnia wzrost mocy bez poświęcania swojej podstawowej misji: ekstremalnej oszczędności paliwa. Staje się to możliwe dzięki przekładni planetarnej. Reszta to tylko kwestia jakości wykonania.
