НЭГ ХОЁРЫН ГУРАВ АА - PRIUS

Цаг хугацаагаар аялсан нь

Prius 11-ийг он хөгшин тэрэг учраас тоормос нь бага зэрэг тааруу байх нь аргагүй. Тухайн үедээ л дэлхийн хамгийн дэвшилтэт технологийн hybrid автомашин байсан болохоор энэ мэт жижиг зүйлийг нь уучилъя.

Харин хоёрдугаар үеийн Prius-д нэлээд сүрхий шинэчлэлтүүдийг хийсэн юм шүү. Хэдийгээр Prius 20- ийг загварлаг болсон гэж хэлэхгүй ч гадаад үзэмж, гоо зүйн хувьд Prius-11-ээс хавьгүй дээр болж. Түүнчлэн 11-ийн арын  суудлыг эвхэж болдоггүй байсан бол 20-д энэ дутагдлыг засаад авсан. Ер нь салоныг тэр чигт нь шинэчилснээр улам аятайхан болсон. Жишээлбэл суудлыг илүү тав тухтай болгож жолооны хүрдэн дээрх араа шилжүүлэгчийг урд самбар дээрх Parking товчлууртай жижиг цахилгаан шилжүүлэгчээр орлуулсан юм.

Седан тэрэг хэтчбек болж хувирснаар автомашин уртсаж арын суудлын зай томорчээ. Хэдийгээр үйлдвэрлэгчид багаажны зайг багассан гэж үздэг ч надад лав бусдаасаа хамаагүй том юм шиг санагдлаа. Хэмжилтийн арга барил нь өөр байсан юм болов уу?

Хоёр болон гуравдугаар үеийн Prius-ууд хоорондоо их төстэй ч 2009 оны загвар нь зальтай “нүд”, хажуу талын эмжээр болон шинэчилсэн гэрлийн ачаар хамаагүй сүр жавхаатай харагдаж байлаа. Салон бол янзын болжээ. Хэт “модон” хийцтэй салонд хөнгөн удирдлагын самбар, 2D дэлгэц, паар, эйркондишн болон GPS-г удирддаг руль дээрх товчлуур, спидометрийн өвөрмөц гэрэлтүүлэг нь хээнцэр хэв маягийг бий болгоно.

Хот тайван нойрсож болно...

Hybrid-ууд замын түгжрэлд яах бол? Яг энэ үед л hybrid машины давуу тал болох шатахуун хэмнэлтийн үр ашиг гарч эхэлдэг. Prius-ууд нийт 100 км явахад дундаж хурд 25 км/ц байгаа гэдгийг одометр заалаа. Хотын жолоодлогод оролцох машин өдрийн турш яг л ийм хурдаар ийм зайг туулдаг байх. Ялагчийг яваандаа зарлая. Тэр болтол жолооны ард юу мэдрэхийг харцгаая.

Hybrid-уудын хөдөлгүүр улаан гэрлэн дохио дээр унтарч ногоон гэрэл асмагц мэдэгдэхгүй ажиллаж эхэлнэ. Батарейг цэнэглэсэн тохиолдолд hybrid-ууд цахилгаан горимоор асдаг. Харьцуулахад Prius-11 нь 20 км/ц хүртэл хурдалж байж бензин хөдөлгүүрийг автоматаар асаадаг бол 20 болон 30-ууд зөвхөн цахилгаан горимоор хэдэн километр явж байж бензин хөдөлгүүр асна. Хөгжилтэй нь батарей суусан тохиолдолд Prius нь жолоочид байдлыг эвтэйхнээр тайлбарлаад өгчихдөг.

Эргээд зам руугаа орцгооё. Prius-11-ийн тоормосны педалиас хөлөө авбал нэг л  залхуутай явж эхэлнэ. Гагцхүү туйлын тэвчээртэй жолооч л хүйчтэйхэн шиг хаазлах хүслээ арай ядан дарах байх. Харин нөгөө хоёр машин хөнгөн шингэн байж нөөц  шатахуун болон киловаттын илүүдэл үлдээдэг байна.

Гурав дахь үеийн hybrid нь цахилгаан горимоос гадна хэмнэлтийн горим (Eco) руу шилждэг онцлогтой. Eco товчлуурыг дарвал тэр даруйд динамик суларч, хаазны педаль нь богино зайд хүчтэй гишгэхэд хариу үйлдэл үзүүлэхээ байдаг. Ингэх нь төвөгтэй санагдаж магадгүй ч шатахууны хэмнэлт илт мэдэгдэнэ.

Бид тоглоомыг шударга байлгах үүднээс хотын жолоодлогоор шинэ Prius-үүдийн нэмэлт тохируулгуудыг ашиглаагүй юм. 100-д 7,0 л шатахуун зарцуулдаг Prius-30 нь хамгийн хэмнэлттэй машин байв. “Хөгшчүүл” ч бас муугүй үзүүлэлт харуулж Prius-20 7,6 л харин Prius-11 8,0 л зарцууллаа. Хотын жолоодлогоос учраас хамаагүй давхиагүй ч шинэ Prius нөгөө хоёроосоо хамаагүй хүчтэй гэдгийг мартаж болохгүй. За, тэгвэл нэг сайхан давхиад үзчих үү?

Эцсийн шалгуур

Чөлөөтэй зам руу гараад 100 км/ц хурдтайгаар зэрэгцэж явна гэсэн дүрэм тогтоолоо. Замын ачаалал их байгаагүй ч цуваа эгнээгээр явахад Prius-ууд нэг нэгнээ гүйцэж түрүүлэх гэж цаг их алдсанаас болоод дундаж хурд 60 км/цагаас дээш хэтрээгүй юм.

Аяндаа хурд 60 км/ц давахад Prius-11 болон Prius-20 хоёрын динамикийн ялгаа нь илт мэдэгдэж эхэллээ. 20 арай өөртөө итгэлтэй давхих ч аль алины хаазыг тултал нь гишгэвэл хүч дутсанаас болж сэтгэл гонсойх мэдрэмж төрж байсан. Харин 136 морины хүчтэй Prius-30 хамаатнуудаасаа хамаагүй хурдан бөгөөд шидэт Power товчлуурыг дарвал салхи татуулаад л алга болно. Энэ товчлуур нь хүч нэмдэггүй ч олон төрлийн цахилгаан хүлээсийг тайлдаг учиртай. Жишээ нь хөлдүү замаар дугуйгаа шарвуулан төвөггүй явна гэсэн үг. Гол нь нэг бол шатахуун хэмнэх эсвэл эрч хүчтэйгээр гүйцэж түрүүлэх гэсэн сонголт жолооч бүрт байдаг юм шүү.

Идэвхтэй жолоодлогын хувьд мөн л шинэ Prius илүү болж таарлаа. Гэхдээ энэ нь уран жолоодлого эсвэл шарвалт хийнэ гэсэн үг биш юм. Prius-11 зөвхөн хий эргэлтийн эсрэг  системтэй учраас жолооны хүрдийг алдаж хаазыг эвгүй гишгэвэл машиныг шарвуулах нь энүүхэнд. Тэгвэл Prius-20 болон Prius-30-ууд эсрэгээрээ байнгын тогтворжуулах системтэй юм. Үүнд, сүүлийн Prius-ийн электроник нь ухаан зулаггүй ажилладаг тул бага зэрэг хичээхэд л жолооны хүрдийг булаалгүй шулуун явах нь тэр. Тэгээд ч юу гэж байгальд ээлтэй автомашин учиргүй эргэлт бүрт эко-дугуйгаараа чихруулан явах вэ дээ.

Гэсэн хэдий ч үр дүн сонирхолтой санагдлаа. 100-д Prius-11 5,4 л харин Prius-20 5.3 л шатахуун зарцуулж онцын ялгаа гарсангүй. Харин Prius-30 ердөө 4,6 л гэвэл ямар санагдаж байна? Нэгт: Prius-ийн жолооч нарын туршлагаас харвал 10 жил унасан Prius нь зөв эдэлсэн тохиолдолд шинэ юм шиг байхаас гадна эвдэрсэн эд ангиудыг солиход их зардал гардаггүй. Хоёрт: Hybrid-ууд шатахуун хэмнэдэг гэдэг нь яахын аргагүй үнэн. Эцэст нь Prius-30 өмнөх загваруудаасаа техник дэвшлийн хувьд нэг алхам, тодруулбал нэг шатаар илүү болжээ.

Тиймээс энэ нь зүгээр ч нэг шатахуун хэмнэдэг hybrid автомашин болоод зогсохгүй жолоодлого сайтай, тав тухтай эко-автомашин юм. Байгальд ээлтэйгээс гадна ШТС-уудын өс хонзонт дайсан гэж үүнийг л хэлэх байх.

КУЗОВ

Эхэн үеийн Prius-ийн аэродинамик Cx=0,29 гэсэн муугүй үзүүлэлттэй байж дараагийнх нь загвараар энэ үзүүлэлтийг 0,26 хүртэл сайжруулсан  байна. Аэродинамикийг ийнхүү сайжруулахын тулд дээврийн хэлбэрийг өөрчилж, доод талыг аэродинамик хаалтаар таглан багаажны хаалга болон арын бамперын доор спойлер суурилуулжээ.

Гурав дахь үеийн Prius-г бүтээх явцад инженерүүд бүхий л мэдлэг ур чадвараа гаргаснаар радиаторын дээд торны агааржуулах нүхийг тултал нь багасгаж хөдөлгүүрийг хөргөх зорилгоор доод талд нь том завсар үлдээсэн байна. Хажуу толинууд болон хаалгыг илүү хавтгай болгож хаалганы бариул, толь болон гэрэлтүүлэгт илүү анхаарал хандуулжээ.

Агаар зүсэлтийг сайжруулахын тулд багаажны хаалганы цонхонд спойлер хийж, хайлшин обуд дээр хуванцар аэродинамкийн колпакууд суулгасан байна. Энэ нь ч үр дүнгээ өгч Cx-ийн үзүүлэлт 0,25 болсноор тус кузовын төрөлдөө дээд амжилт тогтоосон юм. Hybrid хөдөлгүүрийн нэмэлт эд ангиуд болон батарей нь автомашины жинг нэмдэг тул эхэн үеийн Prius-ийн кузовыг аль болох хөнгөн хийхээр шийдсэн байна.

Үүний тод жишээ бол аюулгүйн торыг хөнгөн, бат бөх гангаар хийсэн явдал юм. Хоёр болон гуравдугаар үеийн загваруудын кузовын төв тогтоогч болон дээврийг хэт бат бөх гангаар хийсэн байдаг. Ийм деталиуд өмнө нь ашиглаж байсан материалаас 1,5-2,5 дахин бат бөх бөгөөд 40-60%-аар хөнгөн юм.

ХӨДӨЛГҮҮР

Prius-ийн бензин хөдөлгүүр Toyota-ийн өөр аль ч загварт байхгүй. Уг хөдөлгүүрийг цахилгаан мотортой хослуулж ажиллуулахаар тусгайлан бэлдсэн болохоор 1,5 литрийн багтаамжтай Аткинсонийн циклийг хэрэглэсэн байна. Аткинсоны циклээр ажилдаг хөдөлгүүр нь бага эргэлтэн дээр доголдоод байдаг сул талтай гэхдээ  цахилгаан хөдөлгүүр нь энэ дутагдлыг нөхчихдөг юм. Тэгээд ч бусад бензин хөдөлгүүрүүдийг бодвол шатахуунд хэмнэлттэйгээс гадна ажилласан хийн ялгарал хамаагүй бага юм. Prius-ийн моторын бас нэгэн онцлог нь бензин хөдөлгүүрт байдаггүй 13-тай шахалтын зэрэг юм.

Анхнаасаа зөвхөн Японы зах зээлд зориулсан Prius-11-ийн мотор нь ердөө 58 морины хүчтэй байв. 2000 онд шинэчлэлт хийснээр хөдөлгүүрийг чадлыг 72 хүртэл өсгөсөн юм. Байгальд бага хор хөнөөл үзүүлэх үүднээс удирдлагын системийг шинээр тохируулж оруулах нударган гол дээр хий хуваарилалтыг шилжүүлдэг төхөөрөмж суурилуулжээ.
Prius-20 гарснаар хөдөлгүүрийг бага зэрэг шинэчилсэн. Шаталтын камерыг  сайжруулж, поршен ба бүслүүрийг шинэчилсэнээс гадна гаргах коллекторыг хөнгөн болгож, чадлыг нэмэгдүүлсэн байна.

Харин жинхэнэ хувьсгалт шинэчлэлтүүдийг Prius-30-аас харж болно. Юуны түрүүнд ажлын эзлэхүүнийг 300 см2-р томруулсан юм. Ингэснээр хүчин чадал 27%-р, харин эргүүлэх хүч 23%-р өсөхийн зэрэгцээ шатахуун зарцуулалт багассан. Ажилласан хийн ялгарлыг багасгах үүднээс дахин эргэлдүүлдэг EGR системийг шинэчилсэн. EHR систем нь хүйтний улиралд гаргах хийн дулаанаар хөдөлгүүр болон салоныг хурдан халаадаг давуу талтай. Үүнээс гадна усны насос нь хөргөлтийн шингэнийг системээр эргэлдүүлж салоны хэмийг тогтмол хадгалахын тулд хөдөлгүүрийг асаахгүйгээр  ажилладаг цахилгаан мотортой болжээ.

HYBRID ХӨДӨЛГҮҮР

Эхний Prius гарснаас хойш өнөөг хүртэл hybrid хөдөлгүүрийн бүтцэд онцгой өөрчлөлт гараагүй юм. Дотоод шаталтын хөдөлгүүр, стартер-генератор болон цахилгаан мотор нь эрхэст араагаар дамжиж дугуйтай холбогддог. Автомашины хойд хэсэгт өндөр вольтийн аккумулятор харин капот доор цахилгаан энергээр хангах системийн инвертор, трансформатор болон тог хувиргагчийг суурилуулжээ. Хоёрдугаар үеийн hybrid-д төрөл бүрийн шинэчлэлт хийснийг 530 зохион бүтээгчийн патент нотлох юм.

Харьцуулахад, эхний үеийн Prius-т 300 патент бүртгэлтэй байдаг. Шинэ hybrid нь өмнөхөөсөө хүчин чадал болон цахилгаан моторын эргүүлэх хүчээр хамаагүй илүү болсон. Энэ нь зөвхөн бензин хөдөлгүүрт туслаад зогсохгүй хамгийн гол эд анги нь болдог юм. Цахилгааны кабелийг нарийсгасан боловч цахилгаан хөдөлгүүрийг тэжээдэг хүчдэлийг 274-с 500В хүртэл өсгөсөн. Түүнчлэн никель-металл hybrid батарейг 14%-р хөнгөлж багтаамжийг 35% ихэсгэн цэнэг алдалтыг 23%-р бууруулснаар бүтцэд тэр чигт нь өөрчлөлт оруулжээ.

Гуравдугаар үеийн Prius-ийн цахилгаан моторыг багасгахын зэрэгцээ илүү хүчтэй болгосон бөгөөд hybrid хөдөлгүүр нь 12,5 миллиметрээр богиносгож 20 килограммаар хөнгөн болсон юм. Hybrid хүч дамжуулах хэсэг нь хэмжээ болон нийт жингээрээ энгийн хурдны хайрцагаас ялгаагүй болсон байна.

Тэжээлийн хүчдэлийг 650В хүртэл өсгөж, цахилгаан хөдөлгүүрийг бензин хөдөлгүүрийн тусламжгүйгээр удаан ажиллуулахын тулд батарейн хүчийг 25-аас 27 кВт хүртэл өсгөсөн юм. Цахилгаан энергийн системийн хэмжээг 13 л (-37%), харин нийт жинг 13,5 кг (-36%) хүртэл багасгаснаар уламжлалт аккумулятортай адилхан болсон. Үүнээс гадна эрхэст арааг илүү нарийн тохируулж, холхивчны конус хэлбэрийг бөмбөлөг хэлбэртэй болгосноор үрэлтийн алдагдлыг 20%-р бууруулж чадсан байна. Тоормослох үед механик энергийг цахилгаан болгодог дэвшилтэт систем нь батарейг цэнэглэж бензин хөдөлгүүрийн ажлыг хөнгөвчилдөг юм.