Nola funtzionatzen duen Toyota Hybrid (HSD)
Ibilgailuen gailua

Nola funtzionatzen duen Toyota Hybrid (HSD)

Denek dakite Toyota-ren HSD hibridazioak tailer bat izatearen ospea duela. Japoniako markaren gailua (Aisin lankidetza) eraginkorra izateaz gain, fidagarritasun oso ona izateagatik da ezaguna. Hala ere, zaila da ulertzea konplexutasunagatik eta funtzionamendu modu ugariengatik.

Nola funtzionatzen duen Toyota Hybrid (HSD)

Hori dela eta, Toyotaren gailu hibridoak, serie / paralelo HSD e-CVT ospetsuak, nola funtzionatzen duen ulertzen saiatuko gara. Azken honek% 100 elektrikoan edo elektrikoaren eta termikoaren konbinazioan ibiltzeko aukera ematen du. Hemen gai konplexu samarra hartzen dut, eta batzuetan apur bat sinplifikatu behar dut (nahiz eta horrek logika eta printzipioa kentzen ez duen).

Nola funtzionatzen duen Toyota Hybrid (HSD)

Orain jakin ezazu HSD transmisioak Aisin-ek (AWFHT15) fabrikatzen dituela, Toyota-k horren% 30 du, eta transmisio hibridoak eta ez hibridoak hornitzen dizkiotela PSA taldeari EAT edo e-AT8ri dagokionez. kaxak. (hibrido2 eta hibrido4). Garapen teknikoari dagokionez laugarren belaunaldian gaude. Printzipio orokorrak berdin jarraitzen duen arren, planetaren erdiko engranaje edo trazadura hobekuntza txikiak egiten dira trinkotasuna eta eraginkortasuna lortzeko (adibidez, kableen luzera txikiagoek galera elektrikoak murrizten dituzte).

Nola funtzionatzen duen Toyota Hybrid (HSD)

Azalpen sintetikoa

HSDren funtzionamenduaren ikuspegi orokorra nahi baduzu, hona hemen laburbiltzen duen azalpena. Artikuluan urrunago joan behar duzu sakontzeko edo etapa honetan ihes egiten ari zaizuna ulertzen saiatzeko.

Hona hemen osagai bakoitzaren papera eta baita HSDren zehaztapen teknikoak ere:

  • ICE (Internal Combustion Engine) motor termikoa da: energia guztia hortik dator, eta, beraz, guztiaren oinarria da. Tren epizikliko baten bidez lotzen da MG1era.
  • MG1 sorgailu elektriko gisa funtzionatzen du (bero-motor batek bultzatuta), baita abiadura-kaxaren aldatzailea ere. ICE MG2-rekin konektatzen du engranaje planetarioaren bidez (planetarioa). MG2 gurpiletara zuzenean konektatzen da, beraz, gurpilak biratzen badira, biratu egiten da eta gurpilak ere biratzen baditu (labur esanda, ez da deseginik posible haien artean) ...
  • MG2 trakzio motor gisa funtzionatzen du (gehienez 2 km edo 50 km entxufatuta / kargatuta) eta baita sorgailu elektriko gisa ere (desazelerazioa: birsorkuntza)
  • Engranaje Planetarioa: MG1, MG2, ICE eta gurpilak elkarrekin lotzen ditu (horrek ez du eragozten beste batzuk biraka ari diren bitartean ziurtatzen diren elementuetako batzuk, planetaren engranajeak nola bizitzen den ikasi eta ulertu behar duzu). Gainera, berari esker, etengabeko aldaketa/murrizketa dugu, eta, beraz, bera da engranaje-kutxa irudikatzen duena (engranaje-erlazioa aldatzen da, balaztatu edo "atzera" eraginez: ICE eta MG1 arteko lotura)

Murrizketa barne errekuntzako motorreko (termikoa) eta MG2 (gurpilekin zurrunki lotuta dagoena) mugimenduak gehitzean datza, gutxi gorabehera.

Engranaje planetarioen entrenatzaile hibridoa

Bideo hau ezin hobea da Toyota hibridazioa nola funtzionatzen duen ezagutzeko.

Berria: eskuzko modu sekuentziala Toyota HSD hibridoan?

Ingeniariek txostenak simulatu ahal izan zituzten (partzialki ..) MG1-ek modu ez progresiboan balaztatu edo alderantzikatuko zuen txostenak argiago lortzeko. Engranaje-erlazioa MG1ek sortzen du, irmoago edo gutxiago "irristatzen" baita ICE eta MG2 (MG2 = trakzio-motor elektrikoa, baina, batez ere, gurpilak). Hori dela eta, jaitsiera hori pixkanaka edo "mailakatuta" egon daiteke MG1 potentzia banatzaileak kontrolatzen duenaren arabera.

Kontuan izan, dena den, engranaje aldaketak ez direla karga partzialean sumatzen... Eta karga osoan (gehienezko azelerazioan) etengabe aldagarrira itzultzen gara, sistema honekin azelerazio-errendimendu onena lortzeko modu bakarra delako (ordenagailuak, beraz, uko egiten du). azelerazio maximorako engranajeak aldatzeko).

Hori dela eta, modu hau gehiago erabiltzen da maldan behera motorra balaztatzeko kirol gidatzeko baino.

Corolla Hybrid 2.0 0-100 eta Top Speed

Hau da benetan itxura duena. Zoritxarrez, karga betean, sekuentzia modua galtzen dugu eta jada ez dugu engranajerik sentitzen.

Bertsio anitz?

Belaunaldi desberdinetatik aparte, Toyota eta Lexus-i aplikatutako THS / HSD / MSHS sistemak bi aldaera nagusi ditu. Lehena eta ohikoena zeharkako bertsioa da, gaur egun Aisin AWFHT15-n gorpuzten dena (90eko hamarkadaren hasieran THS deitzen zen Toyota Hybrid System-erako. Orain HSD da Hybrid Synergy Drive-rako). Bi modelo gutxi-asko trinkoak dira: Prius / NX / C-HR (handiagoa), korola eta Yaris (txikia).

Nola funtzionatzen duen Toyota Hybrid (HSD)

Nola funtzionatzen duen Toyota Hybrid (HSD)

Hona hemen zeharkako bertsioetatik (Prius 4) HSD transmisio modernoagoa (orain bi tamaina ezberdin daude, hona hemen handiagoa). Behean ikusten den aldaera baino askoz trinkoagoa da (ez luzetarako azpian dagoena, baita behean ere...)

Toyota Prius IV 2016 1.8 0-180 km / h azelerazio hibridoa

Prius 4 abiadura betean, hona hemen motor / sorgailu elektrikoen, bero-motor baten eta tren planetario zentralaren konbinazioak sortutako etengabeko aldaketa efektu ospetsua.

Ondoren, etapa anitzeko sistema hibridoaren MSHS dator (hemen ez nuke benetan hitz egin behar ... Baina berdin funtzionatzen duenez, Aisin-etik ere dator eta Toyota taldearentzat da ...) hori oso garrantzitsua da. luzetarako kokatu behar den gailu handiagoa, eta oraingoan benetako engranajeak sor ditzakeena, horietatik 10 daude (kutxa batean 4 engranaje erreal eta motor elektrikoen konbinazioa modu argian 10 lortzeko. Guztira, beraz, ez da 4ren multiploa, baina horrek ez du axola).

Egia esan, bi bertsio daude: AWRHT25 eta AWRHM50 (MSHS, 10 txosten dituena).

Nola funtzionatzen duen Toyota Hybrid (HSD)

Nola funtzionatzen duen Toyota Hybrid (HSD)

Luzetarako bertsio askoz ere entzutetsuagoa (hemen AWRHM50) Lexusentzat pentsatuta dago batez ere (Toyota gutxik dute motorra zentzu horretan). Bi bertsio daude, eta horietako batek 10 txosten erreal sortu ditzake.

2016 Lexus IS300h 0-100km / h eta gidatzeko moduak (ekologikoa, normala, kirola)

Joan 1: 00 minutura AWFHT15-ek txostenak nola sor ditzakeen ikusteko. Bitxia bada ere, "abiadura jauzi" ospetsuak jada ez dira sumatzen motorra guztiz kargatuta dagoenean ... Gailua CVT moduan eraginkorrena delako (kronografoa), beraz, karga osoak aldakuntza jarraiko modu normala eragiten du.

Nola funtzionatzen du Toyota hibrido batek?

Orduan, zein da HSD gailu hibridoaren oinarrizko printzipioa? Hau gutxi gorabehera laburbildu beharko bagenu, bi motor / sorgailurekin funtzionatzen duen bero-motor bati buruz hitz egin genezake (motor elektrikoa beti itzulgarria da) eta momentu desberdinak (motor bakoitzarenak) planetaren tren zentralak kontrolatzen eta kontrolatzen ditu, baina energia banatzaile batek ("inbertsorea" ingelesez) kontrolatutako intentsitate elektrikoa (eta elektrizitatearen norabidea) ere bai. Erredukzio-engranajea (CVT engranaje-kaxa) elektronikoki kontrolatzen da, MG1 motorrak modu zehatz batean funtzionatzen duelarik, baita planeta-engranaje zentral baten bidez ere, eta horrek ahalmen anitz konbinatzea ahalbidetzen du bat irteteko.

Motorra gurpiletatik erabat deskonektatu daiteke, baita planetaren unitatearen bidez ere ...

Laburbilduz, sinplifikatu nahi badugu ere, ulertzen dugu ez dela hain erraza asimilatzea, beraz oinarrizko printzipioetan oinarrituko gara. Hala ere, xehetasunak zehazten dituen bideo bat jarri dizut ingelesez, beraz, aurrera egin nahi baduzu, egin beharko zenuke (motibazioarekin eta neurona osasuntsuekin, noski).

Nola funtzionatzen duen Toyota Hybrid (HSD)

Hona hemen Prius 2, goian erakutsi dizudena baino gutxiago trinkoa. Ikusi A / C konpresorea nola nabarmendu duten (urdina motorraren ezkerrean). Izan ere, edozein makina "normal" ez bezala, motor elektriko batek gidatzen du. Gurpilak eskuineko erdiko atalean (aldagailu elektronikoaren erdian) ikus daitekeen kate bati lotuta daude.

Nola funtzionatzen duen Toyota Hybrid (HSD)

aldagailu elektronikoa gertu

Nola funtzionatzen duen Toyota Hybrid (HSD)

Profilean, diferentzial baten bidez kateari lotuta dagoen gurpil-espentsioetako bat ikusten dugu.

Hainbat funtzionamendu modu

Ikus ditzagun gailu baten funtzionamendu-modu desberdinak eta, bide batez, zergatik jotzen den serie/paraleloa, normalean sistema hibridoa bata edo bestea den bitartean. HSD diseinatzeko modu burutsuak biak ahalbidetzen ditu, eta horrek ere apur bat zaila egiten du...

Toyota HSD gailua: xehetasunak eta arkitektura

Hona hemen kolore anitzeko HSD gailuen arkitektura sinplifikatua, osagaien arteko konexioak egiten laguntzeko.

Diagrama goitik behera dago goiko argazkiarekin alderatuta, beste angelu batetik aterata dagoelako... Prius 2 diagrama hartu nuen eta horregatik hemen kate bat dago, bertsio modernoagoek ez dute, baina printzipioa ez da aldatzen kasu batean zein bestean (katea, ardatza edo engranajea berdina da.

Hona hemen mekanismoa zehatzago, ulertu behar delako enbragea hemen errotorearen eta MG1 estatorearen arteko indar elektromagnetikoa dela eta lortzen dela.

MG1 engranaje planetarioen multzo baten bidez (berdea) motorra konektatzen da. Hau da, MG1 errotorea (erdiko atala) biratzeko, motor termikoa engranaje planetario batetik igarotzen da. Tren eta motor hau kolore bakarrean nabarmendu ditut, haien lotura fisikoa argi ikusi ahal izateko. Gainera, eta ez da diagraman nabarmentzen, satelite berdea eta MG1 eguzki-engranaje urdina fisikoki ondo lotuta daude (tartea dago haien artean), baita koroa ere (trenaren ertza). eta motor beroaren satelite berdea.

MG2 zuzenean gurpilekin lotuta dago kate baten bidez, baina erdiko planetaren engranajearen kanpoko engranajeak ere gidatzen ditu (koroa urdin iluna da, kolore bera aukeratu nuen engranaje planetarioa luzatzeko, MG2-rekin konektatuta dagoela argi ikusi ahal izateko )...

Nola funtzionatzen duen Toyota Hybrid (HSD)

Hona hemen aurreko engranaje planetarioa, ez goiko diagramako profilean, hobeto ikus ditzakegu MG1, MG2 eta ICEri lotutako engranaje desberdinen arteko loturak.

Nola funtzionatzen duen Toyota Hybrid (HSD)

Zailtasuna planeta-trenaren printzipioa ulertzean datza, jakinik barne mugimenduak ez datozela bat mugimendu moduen arabera, baina baita abiaduraren arabera ere ...

Enbragerik ez?

Beste transmisio guztiek ez bezala, HSDk ez du enbragea edo momentu bihurgailurik behar (adibidez, CVTk momentu bihurgailua behar du). Hor indar elektromagnetikoak gurpilak motorrarekin lotzen ditu tren planetarioaren bidez MG1-i esker. Ondoren, azken honen errotorea eta estatorea dira (MG1) marruskaduraren efektua sortzen dutenak: motor elektrikoa eskuz biratzean erresistentzia sortzen da, eta azken hori da hemen enbrage gisa erabiltzen duguna.

Are hobea da marruskaduraren garaian (estator eta errotorearen arteko abiadura aldea, beraz motorra eta gurpilen artean) elektrizitatea sortzen denean. Eta elektrizitate hori baterian gordeko da!

Horregatik HSD sistema oso adimentsutzat hartzen da, marruskadura momentuan energia berreskuratuz energia-galera minimo bat ematen duelako. Enbragea klasikoari dagokionez, energia hori beroarekin galtzen dugu, hemen elektrizitate bihurtzen da, baterian berreskuratzen duguna.

Beraz, ez dago higadura mekanikorik ere, ez baitago kontaktu fisikorik errotorearen eta estatorearen artean.

Gelditzen denean, motorrak gelditu gabe funtziona dezake gurpilek ez dutelako motorra blokeatzen (hori gertatuko litzateke, itzali gabe eskuzko transmisioan geldituko bagina). Eguzki-engranaje urdina (inaktibo ere deitzen zaio) askea da, beraz, motorraren gurpilak bereizten ditu (hortaz, koroa berdeko engranaje planetarioak). Bestalde, eguzki-engranajeak momentua jasotzen hasten bada, engranaje berdeak koroarekin lotuko ditu, eta orduan gurpilak pixkanaka biratzen hasiko dira (marruskadura elektromagnetikoa).

Eguzki-engranajea askea bada, ezin da indarra koroara transmititu.

Errotorea biratu ahala marruskadura sortzen da estatorean, eta horrek momentua eragiten du, eta momentu hori eguzki-engranajeari igortzen zaio, blokeatu egiten da eta azkenean beste norabidean biratzen du. Ondorioz, konexioa sortzen da motorreko ardatzaren erdian eta eraztunaren engranajearen periferian (engranajea = gurpilak). Kontuan izan gailuak gelditzeko eta abiarazteko ere balio duela: abiarazi nahi duzunean, nahikoa da ICE bero motorrak eguzki-engranajea blokeatzea eragindako gurpilera konektatutako MG2-tik momentua jasotzeko (honek abiarazle bat bezala abiarazten du. Ez. Klasikoa).

Nola funtzionatzen duen Toyota Hybrid (HSD)

Beraz, laburbiltzeko:

  • Geldirik dagoenean, motorra biratu egin daiteke, motorraren ardatzaren eta eraztunaren arteko lotura ez dagoelako finkatuta: eguzkitako engranaje librea da (nahiz eta Prius normalean geldirik dagoenean erregaia aurrezteko itxi egiten den)
  • Motorraren abiadura handituz, errotoreak indar elektromagnetikoa sortzeko behar bezain azkar biratzen du, eta orduan momentua iguzki-engranajeari transmititzen dio: motorraren ardatzaren eta eraztunaren arteko lotura sortuz.
  • Konexioa egiten denean, motor ardatzaren eta eraztun gurpilaren abiadurak berdinak dira
  • Gurpilen abiadura motorra baino azkarragoa denean, eguzki-engranajea beste noranzkoan biraka hasten da engranaje-erlazioa aldatzeko (dena blokeatu ondoren, "biratzen" hasten da sistemaren abiadura are gehiago handitzeko). Aitzitik, esan daiteke, momentua jasoz, eguzki-engranajeak motor-ardatzak eta gurpila motorra lotzeaz gain, gerora bizkortzea ere eragiten duela (balaztak "erresistentzia" ez ezik, biratu ere eragiten ditu). hurrengo bidea)

% 100 modu elektrikoa

Nola funtzionatzen duen Toyota Hybrid (HSD)

Hemen ICE (termikoak) eta MG1 motorrek ez dute zeregin berezirik, MG2 da gurpilak biratzen dituena bateriatik lortutako elektrizitatea dela eta (hortik kimikatik sortutako energia). MG2-k MG1-ren errotorea biratzen badu ere, ez du ICE motor beroan eragiten eta, beraz, ez dago kezkatzen gaituen erresistentziarik.

Kargatzeko modua gelditzean

Nola funtzionatzen duen Toyota Hybrid (HSD)

Hemen bero motor bat ari da lanean, MG1 planetaren tren baten bidez biratzen duena. Horrela, elektrizitatea sortzen da eta energia banatzailera bidaltzen da, honek elektrizitatea bateriara soilik zuzentzen du.

Energia berreskuratzeko modua

Nola funtzionatzen duen Toyota Hybrid (HSD)

Hau da "B" (balaztatze birsortzailea) modu ospetsua, engranajearen botoian ikus daitekeena (bultzatzen duzunean, MG2 energia zinetikoa berreskuratzearekin lotutako motorra balaztatzen da, erresistentzia elektromagnetikoa da). Inertzia / energia zinetikoa gurpiletatik dator eta, beraz, MG2ra hedatzen da engranaje mekanikoen eta katearen bidez. Motor elektrikoa itzulgarria izan daitekeenez, korronte elektrikoa sortuko du: zukua motor elektrikoari bidaltzen badiot, piztu egingo da, gelditutako motor elektrikoa eskuz biratzen badut, elektrizitatea sortuko du.

Korronte elektriko hori banatzaileak berreskuratzen du bateriara bidaltzeko, gero berriro kargatzeko.

Nola funtzionatzen duen Toyota Hybrid (HSD)

Motor elektrikoak eta beroak elkarrekin funtzionatzen dute

Nola funtzionatzen duen Toyota Hybrid (HSD)

Abiadura egonkorrean eta abiadura onean, hau da, gehienetan, gurpilak motor elektrikoen (MG2) eta beroaren indarrarekin eragingo dira.

ICE bero-motorrak engranaje planetarioa gidatzen du, MG1-en elektrizitatea sortzen duena. Horrek ere indar mekanikoa transferituko die gurpilei, engranaje planetarioa ere haiekin lotuta baitago.

Hor zailtasunak mugagarriak bihur daitezke, izan ere, planetaren engranajearen biraketa-abiaduraren arabera ez da berdina izango (bereziki, zenbait engranajeren norabidea).

CVT estiloko abiadura-kaxa (scooterretan bezala, etengabeko eta progresiboa den aldaketa) sortzen da motorren arteko tentsioak elkarrengandik (bobinak zeharkatzen dituen zukuak eragindako efektu magnetikoari esker: eragindako eremu elektromagnetikoa) eta baita planeta-engranajeari ere. . kanal anitzen boterea jasotzen duena. Zorte on hori zure esku jartzeko, nahiz eta zure esku jarri nuen bideoak horretarako aukera emango dizun.

Potentzia maximoa

Nola funtzionatzen duen Toyota Hybrid (HSD)

Aurreko paragrafoa bezalakoa da, izan ere, hemen ere bateriak hornitu dezakeen energia elektrikoa hartzen ari gara, beraz MG2k onura ateratzen dio.

Hona hemen Prius 4-ren uneko bertsioa:

Plug-in / kargatzeko bertsioa?

Bateria kargagarria duen aukera, ibilgailu elektrikoan 50 km egitea ahalbidetzen duena, bateria handiagoa instalatzean eta bateria sektorera konektatzea ahalbidetzen duen gailua instalatzean datza.

Potentzia banatzailea eta inbertsorea pasatu behar dituzu lehenik potentzia aldea eta zuku mota desberdinak kudeatzeko: AC, DC, etab.

Nola funtzionatzen duen Toyota Hybrid (HSD)

HSD 4X4 bertsioa?

Nola funtzionatzen duen Toyota Hybrid (HSD)

Jakin beharko zenukeen bezala, 4X4 bertsio bat dago Rav4 eta NX 300H-n eta atzeko ardatzean gehitzeko diseinatuta dago, PSAren E-Tense eta HYbrid / HYbrid4 bezala. Horrela, aurreko eta atzeko ardatzetako gurpilen etengabeko potentzia bermatzen duen ordenagailua da, beraz, lotura fisikorik ez dutenak.

Zergatik serie / paralelo?

Gailuari serie/paralelo deitzen zaio, % 100ean modu elektrikoan zaudenean "serie" esaten zaiolako. Hori dela eta, BMW i3-ren antzera funtzionatzen dugu, bero-motorra bateria elikatzen duen korronte-sorgailu bat da, eta berak autoa mugitzen du. Izan ere, funtzionamendu metodo honekin motorra guztiz deskonektatzen da gurpiletatik.

Paraleloa ere deitzen zaio motorra gailu planetario baten bidez gurpilekin konektatzen denean. Eta horri loteen eraikuntza deitzen zaio (ikusi Hainbat eraikuntza hemen).

Toyota gehiegi ari al da bere sistemarekin?

Nola funtzionatzen duen Toyota Hybrid (HSD)

Artikulu hau amaitzeko, tirada txiki bat esan nahiko nuke. Izan ere, Toyota-k asko hitz egiten du bere plug hibridoari buruz, eta hori guztiz ulergarria eta legezkoa da. Hala ere, marka bi alderditan urrunegi joan dela iruditzen zait. Lehenengoa teknologia idealizatzea da, eta horrek esan nahi du planeta nolabait salbatuko duela eta, funtsean, marka guztiok salbatuko gaituen iraultza hasten ari dela esanez. Noski, erregai kontsumoa murrizten du, baina ez genuke karikaturik izan behar, hibridatu gabeko diesel minivan batek ia berdin funtzionatzen du, hobe ez bada ere, batzuetan.

Beraz, Toyota egungo dieselaren aurkako testuingurua aprobetxatzen ari da manipulazio mugan hemen apur bat apainduta dagoen geruza bat gehitzeko, hona hemen bat:

Telebistako iragarkia - Gama hibridoa - Hibridoa aukeratzen dugu

Ondoren, konexio arazo bat dago. Marka japoniarrak autoa sare nagusitik kargatu beharrik ez izatean oinarritzen du bere komunikazioen zati handi bat, lehiaketarekiko abantaila teknologikoa balitz bezala. Egia esan, engainagarria da, beste ezer baino desabantaila handiagoa baita ... Kobra daitezkeen auto hibridoek ez dute horrelakorik egin behar, jabeaz gain eskaintzen den aukera da! Beraz, markak akatsetako bat abantaila gisa pasatzea lortzen du, eta hori oraindik indartsua da, ezta? Ironikoki, Toyota-k bere Prius-en bertsio pluginak saltzen ditu, eta hobeak izan beharko lukete ... Hona hemen iragarkietako bat:

Ez al duzu kargatu behar? Hobeto esango dut: "argala, ez dago egiteko modurik ..."

Aurrera?

Harago joateko, bideo hau arretaz aztertzea proposatzen dizut, tamalez ingelesez bakarrik dagoena. Azalpena faseka egiten da, ahalik eta sinple eta zuzenena izan dadin.

Gehitu iruzkin berria