Wéi Toyota Hybrid (HSD) funktionnéiert

Jiddereen ass sech bewosst datt dem Toyota seng HSD Hybridiséierung e Ruff huet fir en Atelier ze sinn. Den Apparat vun der japanescher Mark (Aisin Zesummenaarbecht) ass bekannt net nëmme fir seng Effizienz, awer och fir seng ganz gutt Zouverlässegkeet. Wéi och ëmmer ass et schwéier ze verstoen wéinst senger Komplexitéit an de ville méigleche Modi vun der Operatioun.

Dofir wäerte mir versichen ze verstoen wéi den Hybridapparat vun Toyota, de berühmte Serial / Parallel HSD e-CVT, funktionnéiert. Déi lescht erlaabt Iech 100% elektresch ze fueren oder eng Kombinatioun vun elektresch an thermesch. Hei huelen ech e bësse komplex Thema un, an heiansdo muss ech et e bëssen vereinfachen (och wann dat net vun der Logik a vum Prinzip ofleet).

Elo wësst datt HSD Transmissiounen vun Aisin (AWFHT15) hiergestallt ginn, vun deenen Toyota 30% besëtzt, an datt se Hybrid- an Net-Hybrid-Transmissiounen un de PSA-Grupp liwweren wann et ëm EAT oder e-AT8 kënnt. Këschte. (Hybrid2 an Hybrid4). Mir sinn elo an der véierter Generatioun wat technesch Entwécklung ugeet. Iwwerdeems de globale Prinzip bleift déi selwecht, kleng Verbesserunge sinn am Zentrum planetareschen Ausrüstung oder Layout gemaach fir Kompaktheet an Effizienz ze erreechen (Zum Beispill, méi kuerz Kabel Längt reduzéieren elektresch Verloschter).

Synthetesch Erklärung

Wann Dir eng holistesch Vue wëllt wéi HSD funktionnéiert, hei ass eng Erklärung déi et resüméiert. Dir musst méi wäit am Artikel goen fir méi déif ze verdéiwen oder probéieren ze verstoen wat Iech op dëser Etapp entlooss.

Hei ass d'Roll vun all Komponent souwéi déi technesch Spezifikatioune vun der HSD:

• Den ICE (Internal Combustion Engine) ass e Wärmemotor: all Energie kënnt doraus, an dofir ass et d'Basis vun allem. Et ass mat MG1 iwwer en epizyklesch Zuch verbonnen.
• MG1 déngt als elektresche Generator (vun engem Wärmemotor ugedriwwen) wéi och als Gearbox Variator. Et verbënnt ICE mat MG2 iwwer planetaresch Gang (planetaresch). MG2 ass direkt un d'Rieder ugeschloss, also wann d'Rieder sech dréinen, dréint se, a wann et och d'Rieder dréit (kuerz, et ass keng Ausléisung tëscht hinnen méiglech) ...
• MG2 déngt als Traktiounsmotor (maximal Distanz 2 km oder 50 km op Plug-in / nofëllbar) an och als elektresche Generator (Deceleratioun: Regeneratioun)
• Planetarescht Gear: Et verbënnt MG1, MG2, ICE an d'Rieder zesummen (dëst stéiert net mat e puer vun den Elementer, déi geséchert sinn, während anerer dréinen, Dir musst léieren a verstoen wéi d'planetaresch Gang lieweg kënnt). Och dank him hu mir eng kontinuéierlech Ännerung / Ofsenkung, an dofir ass et hien deen d'Gearbox duerstellt (de Gangverhältnis ännert sech, verursaacht et ze bremsen oder "reverse": de Link tëscht ICE an MG1)

D'Reduktioun besteet aus méi oder manner der Zousatz vun de Beweegunge vum Verbrennungsmotor (thermesch) an MG2 (déi steif mat de Rieder verbonnen ass, loosst eis net vergiessen).

Hybrid Planetary Gear Trainer

Dëse Video ass perfekt fir e Gefill ze kréien fir wéi Toyota Hybridiséierung funktionnéiert.

Nei: Manuell Sequenziell Modus op Toyota HSD Hybrid?

D'Ingenieuren hunn et fäerdeg bruecht d'Rapporte (deelweis ..) ze simuléieren andeems se gespillt hunn wéi de MG1 op eng net-progressiv Manéier bremst oder ëmgedréit fir méi kloer Berichter ze kréien. De Gangverhältnis gëtt vum MG1 generéiert, dee méi oder manner fest a méi oder manner "rutscht" ICE an MG2 verbënnt (MG2 = elektresch Traktiounsmotor, awer och virun allem Rieder). Dofir kann dës Ofsenkung graduell oder "verstäerkt" sinn ofhängeg wéi de Stroumverdeeler MG1 kontrolléiert.

Bemierkung awer, datt d'Gearwiessel net bei Deellaascht gefillt gëtt ... a bei voller Belaaschtung (maximal Beschleunigung) gi mir zréck op eng kontinuéierlech variabel Operatioun, well dëst deen eenzege Wee ass fir déi bescht Beschleunigungsleistung mat dësem System ze kréien (de Computer dofir refuséiert Gears fir maximal Beschleunegung ze wiesselen).

Dofir gëtt dëse Modus méi benotzt fir d'Bremsen vum Biergmotor wéi fir de sportleche Fueren.

Corolla Hybrid 2.0 0-100 an Top Speed

Dëst ass wéi et tatsächlech ausgesäit. Leider, bei voller Laascht, verléieren mir de sequentielle Modus a mir fille net méi d'Gears.

Multiple Versiounen?

Nieft de verschiddene Generatiounen huet den THS / HSD / MSHS System wéi op Toyota a Lexus applizéiert zwou Haaptvarianten. Déi éischt a meescht üblech ass déi transversal Versioun, déi haut am Aisin AWFHT15 verkierpert ass (an de fréien 90er gouf et THS fir den Toyota Hybrid System genannt. Elo ass et HSD fir den Hybrid Synergy Drive). Et kënnt an zwee méi oder manner kompakt Modeller: Prius / NX / C-HR (méi grouss), Corolla an Yaris (kleng).

Hei ass eng méi modern (Prius 4) HSD Iwwerdroung vu transversale Versiounen (elo ginn et zwou verschidde Gréissten, hei ass déi méi grouss). Et ass vill méi kompakt wéi d'Variant déi Dir hei ënnen gesitt (net déi just ënner der Längs, och ënner ...)

Toyota Prius IV 2016 1.8 Hybrid Beschleunegung 0-180 km/h

Prius 4 bei Vollgas, hei ass de berühmte kontinuéierleche Changement Effekt produzéiert duerch d'Kombinatioun vun Elektromotoren / Generatoren, engem Wärmemotor an engem zentrale Planetareschen Zuch.

Da kënnt den MSHS fir de Multi-Stage Hybrid System (iwwer deen ech hei net wierklech soll schwätzen ... Mee well et identesch funktionnéiert, kënnt en och vun Aisin a fir den Toyota Grupp ...) dat ass ganz wichteg. e gréisseren Apparat, deen an der Längs positionéiert muss ginn an deen dës Kéier richteg Gears generéiere kann, vun deenen et der 10 sinn (4 richteg Gears an enger Këscht an eng Kombinatioun vun Elektromotoren op eng clever Manéier fir 10 z'erreechen.Total also, not a multiple of 4, awer dëst ass egal).

Et ginn eigentlech zwou Versiounen: AWRHT25 an AWRHM50 (MSHS, déi huet 10 Rapporten).

Déi vill méi prestigiéis Längsversioun (hei AWRHM50) ass virun allem fir de Lexus geduecht (puer Toyota hunn an deem Sënn e Motor). Et ginn zwou Versiounen, vun deenen eng bis zu 10 richteg Berichter generéiere kann.

2016 Lexus IS300h 0-100km/h a Fahrmodi (Eco, Normal, Sport)

Gitt zréck op 1:00 Minutte fir ze kucken wéi AWFHT15 Berichter generéiere kann. Komesch genuch sinn déi berühmt "Spréng an der Geschwindegkeet" net méi gefillt wann de Motor voll gelueden ass ... Dëst ass well den Apparat am effizientesten (Chronograph) am Variatormodus ass, sou datt d'Vollast en normale kontinuéierleche Variatiounsmodus induzéiert.

Wéi funktionéiert en Toyota Hybrid?

Also wat ass de Grondprinzip vum HSD Hybrid Apparat? Wa mir dëst ongeféier solle resuméieren, kéinte mir schwätzen iwwer en Hëtztmotor dee mat zwee Motore / Generatoren funktionnéiert (den Elektromotor ass ëmmer reversibel) an deenen hir verschidden Dréimomenter (vun all Motor) vum zentrale planetareschen Zuch kontrolléiert a kontrolléiert ginn, awer och d'elektresch Intensitéit (an d'Richtung vun der Elektrizitéit) kontrolléiert vun engem Stroumverdeeler ("Inverter" op Englesch). D'Reduktiounsausrüstung (CVT-Gearbox) gëtt elektronesch kontrolléiert, wouduerch de MG1-Motor op eng spezifesch Manéier funktionnéiert, wéi och duerch en zentrale planetarescht Gear, wat et erlaabt datt verschidde Kräfte kombinéiert ginn fir een auszeginn.

De Motor kann komplett vun de Rieder getrennt ginn, wéi och duerch de Planetareschen Drive ...

Kuerz gesot, och wa mir wëllen vereinfachen, verstinn mir datt et net sou einfach ass ze assimiléieren, sou datt mir op d'Grondprinzipien konzentréieren. Wéi och ëmmer, ech hunn Iech e Video op Englesch gesat, deen d'Detailer detailléiert, also wann Dir et wëllt duerchdrécken, sollt Dir et maache kënnen (mat Motivatioun a gesonden Neuronen, natierlech).

Hei ass de Prius 2, dee manner kompakt ass wéi deen, deen ech Iech hei uewen gewisen hunn. Kuckt wéi se den A / C Kompressor markéiert hunn (blo lénks vum Motor). Tatsächlech, am Géigesaz zu all "normalen" Maschinn, gëtt se vun engem Elektromotor ugedriwwen. D'Rieder sinn op eng Kette verbonnen, datt am Zentrum Rubrik op der rietser Säit gesi kann (Recht an der Mëtt vun der elektronescher Variator).

elektronesch Variator no bei

Am Profil gesi mir ee vun de Radsuspensioune verbonne mat der Kette iwwer en Differential.

Verschidde Betribsmodi

Loosst eis déi verschidde Operatiounsmodi vun engem Apparat kucken a laanscht de Wee firwat et als Serien / Parallel ugesi gëtt, während normalerweis en Hybridsystem entweder deen een oder deen aneren ass. Déi genial Manéier HSD entworf ass erlaabt fir béid, an dat mécht et och e bësse komplizéiert ...

Toyota HSD Apparat: Detailer an Architektur

Hei ass eng vereinfacht Multi-Faarf HSD Apparatarchitektur fir Iech ze hëllefen Verbindungen tëscht Komponenten ze maachen.

D'Diagramm ass op d'Kopp par rapport zu der ieweschter Foto well se aus engem anere Wénkel geholl ass... Ech hunn de Prius 2 Diagramm geholl an duerfir gëtt et hei eng Kette, méi modern Versiounen hunn et net, awer de Prinzip ännert sech net op entweder Fall (sief et Kette, Schaft oder Gang ass d'selwecht.

Hei ass de Mechanismus méi am Detail, well et soll verstane ginn datt d'Kupplung hei kritt gëtt wéinst der elektromagnetescher Kraaft tëscht dem Rotor an dem Stator MG1.

MG1 ass mam Motor iwwer e planetareschen Gangset (gréng) vun engem planetaresche Gangset verbonnen. Dat ass, fir den MG1 Rotor (Zentrum Sektioun) ze rotéieren, geet d'Hëtztmotor duerch e planetareschen Gang. Ech hunn dësen Zuch an de Motor an enger Faarf beliicht fir datt mir hir kierperlech Verbindung kloer kënne gesinn. Zousätzlech, an et ass net am Diagramm beliicht, sinn de grénge Satellit an de bloen Zentrum Sonnesystem MG1 kierperlech gutt verbonne (et gëtt e Spalt tëscht hinnen), wéi och d'Kroun (de Rand vum Zuch). an de grénge Satellit vun der Hëtzt Motor.

MG2 ass direkt un d'Rieder duerch eng Kette verbonnen, awer et dréit och d'extern planetaresch Gang vum zentrale planetareschen Gang (Kroun ass donkelblo, ech hunn déiselwecht Faarf gewielt fir d'planetaresch Gang ze verlängeren sou datt mir kloer kënne gesinn datt et mam MG2 verbonnen ass ) ...

Hei ass d'planetaresch Gearbox virun, net am Profil am Diagramm hei uewen, mir kënnen d'Verbindungen tëscht de verschiddene Gears besser gesinn, déi mat MG1, MG2 an ICE verbonne sinn.

D'Schwieregkeet läit am Prinzip vum Planetareschen Zuch ze verstoen, ze wëssen datt d'intern Bewegungen net zesummefalen ofhängeg vun de Beweegungsmodi, awer och vun der Geschwindegkeet ...

Keng Kupplung?

Am Géigesaz zu allen aneren Transmissiounen brauch den HSD keng Kupplung oder Dréimomentkonverter (zum Beispill, e CVT brauch en Dréimomentkonverter). Dëst ass wou déi elektromagnetesch Kraaft d'Rieder mam Motor duerch de Planetareschen Zuch bindt dank dem MG1. Dann ass et de Rotor an de Stator vun der leschter (MG1) déi dann den Effekt vun der Reibung kreéieren: wann Dir den Elektromotor mat der Hand rotéiert, entsteet d'Resistenz, an et ass dee Leschten dee mir hei als Kupplung benotzen.

Et ass nach besser wann während der Reibung (den Ënnerscheed an der Geschwindegkeet tëscht dem Stator an dem Rotor, also tëscht dem Motor an de Rieder), Stroum generéiert gëtt. An dee Stroum gëtt an der Batterie gelagert!

Dofir gëtt den HSD-System als ganz intelligent ugesinn, well et e Minimum un Energieverloscht garantéiert andeems d'Energie am Moment vun der Reibung erëmhëlt. Op der klassescher Kupplung verléieren mir dës Energie an der Hëtzt, hei gëtt se an Elektrizitéit ëmgewandelt, déi mir an der Batterie restauréieren.

Sou gëtt et och kee mechanesche Verschleiung, well et kee kierperleche Kontakt tëscht dem Rotor an dem Stator gëtt.

Wann et gestoppt ass, kann de Motor lafen ouni ze stoppen, well d'Rieder de Motor net blockéieren (wat geschitt wier wa mir op enger manueller Transmissioun gestoppt hätten ouni auszeschalten). De bloe Sonnenausrüstung (och Idle genannt) ass gratis, sou datt et d'Motorrieder trennt (also déi gréng Kroun Planetaresch Gears). Op der anerer Säit, wann d'Sonnegear ufänkt Dréimoment ze kréien, verbënnt se déi gréng Gears mat der Kroun, an dann fänken d'Rieder graduell ze rotéieren (elektromagnetesch Reibung).

Wann d'Sonnegear gratis ass, kann d'Kraaft net op d'Kroun iwwerdroe ginn.

Wéi de Rotor dréint, gëtt Reibung am Stator entsteet, wat Dréimoment verursaacht, an dëst Dréimoment gëtt un d'Sonnegear iwwerdroen, wat gespaart gëtt an och schlussendlech an déi aner Richtung rotéiert. Als Resultat gëtt eng Verbindung tëscht dem Motorwelle am Zentrum an dem Ringgear an der Peripherie geschaf (Gear = Rieder). Bedenkt datt den Apparat och déngt fir ze stoppen an unzefänken: wann Dir wëllt starten, ass et genuch fir d'Sonnenausrüstung kuerz ze blockéieren, sou datt den Hëtztmotor vum Verbrennungsmotor Dréimoment vum MG2 kritt, deen mat dem ugedriwwenen Rad verbonnen ass (dëst fänkt et un wéi e Starter . Maacht. Klassesch).

Also, fir et ze resuméieren:

• Wann de Motor stationär ass, kann de Motor rotéieren, well d'Verbindung tëscht der Motorachs an dem Ringgear net etabléiert ass: d'Sonnegear ass gratis (och wann de Gesamt Prius ausschalt wann se stationär ass fir Brennstoff ze spueren)
• Duerch d'Erhéijung vun der Motorgeschwindegkeet dréint de Rotor séier genuch fir eng elektromagnéitesch Kraaft ze generéieren, déi dann Dréimoment un d'Sonnegear iwwerdréit: eng Verbindung tëscht der Motorachs an dem Ringgear.
• Wann d'Verbindung gemaach gëtt, sinn d'Vitesse vun der Motorachs an dem Ringrad gläich
• Wann d'Geschwindegkeet vun de Rieder méi séier gëtt wéi de Motor, fänkt d'Sonnegear an déi aner Richtung ze dréinen fir de Gangverhältnis z'änneren (nodeems alles gespaart ass, fänkt et un ze "rollen" fir d'Geschwindegkeet vum System weider ze erhéijen). Et kann éischter gesot ginn, datt d'Sonnegear duerch Dréimoment net nëmmen d'Motorachsen an d'Driftrad verbënnt, mee och datt se spéider beschleunegen (net nëmmen Bremsen "widderstoen", mee bewierkt se och an der Rotatioun. folgende Wee)

100% elektresch Modus

Hei spillen d'ICE (thermesch) a MG1 Motore keng speziell Roll, et ass MG2 déi d'Rieder rotéiert wéinst der Elektrizitéit, déi aus der Batterie kritt gëtt (also d'Energie déi aus der Chemie entstinn). An och wann de MG2 de Rotor vum MG1 verwandelt, beaflosst et den ICE Hëtztmotor net, an dofir gëtt et keng Widderstand déi eis Suergen mécht.

Laden Modus wann gestoppt

Hei schafft en Wärmemotor, deen den MG1 duerch e planetareschen Zuch rotéiert. Op dës Manéier gëtt Elektrizitéit generéiert an un de Stroumverdeeler geschéckt, deen Stroum nëmmen un d'Batterie leet.

Energie Erhuelung Modus

Dëst ass de berühmte "B" (regenerativ Bremsen) Modus, deen um Gangknop gesi ka ginn (wann Dir et dréckt, gëtt et méi Motorbremsen verbonne mat der MG2 kinetescher Energie Erhuelung, d'Resistenz ass elektromagnetesch). D'Inertie / kinetesch Energie kënnt vun de Rieder a reest also op MG2 duerch déi mechanesch Gears a Kette. Zënter datt den Elektromotor reversibel ka sinn, wäert en elektresche Stroum generéieren: wann ech Jus op den Elektromotor schécken, da gëtt et op, wann ech de gestoppte Elektromotor mat der Hand dréien, da wäert et Stroum produzéieren.

Dësen elektresche Stroum gëtt vum Distributeur erholl fir en an d'Batterie ze schécken, déi dann opgelueden gëtt.

Elektresch an Hëtztmotor schaffen zesummen

Bei enger stabiler Geschwindegkeet a bei enger gudder Geschwindegkeet, dat heescht meeschtens, ginn d'Rieder duerch d'Kraaft vun den elektreschen (MG2) an Hëtztmotoren ugedriwwen.

Den ICE Wärmemotor dréit d'planetaresch Gang, déi Stroum am MG1 generéiert. Dëst wäert och mechanesch Kraaft op d'Rieder transferéieren, well d'planetaresch Gang och mat hinnen verbonnen ass.

Dëst ass wou d'Schwieregkeete limitéieren kënnen, well ofhängeg vun der Rotatiounsgeschwindegkeet vum planetaresche Gang net d'selwecht wäert sinn (besonnesch d'Richtung vu bestëmmte Gears).

Eng CVT-Stil Gearbox (kontinuéierlech a progressiv Ännerung wéi op Scooter) gëtt duerch d'Interaktioun vu Spannungen tëscht de Motoren erstallt (dank dem magnetesche Effekt verursaacht duerch de Jus deen duerch d'Spule passéiert: en induzéiert elektromagnéitescht Feld) souwéi de planetareschen Ausrüstung . déi d'Muecht vu multiple Kanäl kritt. Vill Gléck fir dëst direkt bei de Fangerspëtzten ze kréien, och wann de Video, deen ech zur Verfügung gestallt hunn, Iech dat erlaabt.

Maximal Kraaft

Dëst ass e bësse wéi de fréiere Paragraphe, ausser datt mir hei och d'elektresch Kraaft huelen déi d'Batterie liwwere kann, sou datt de MG2 dovun profitéiert.

Hei ass déi aktuell Versioun vum Prius 4:

Plug-in / nofëllbar Versioun?

D'Optioun mat enger nofëllbarer Batterie, déi 50 km op engem ganz elektresche Gefier erlaabt, besteet nëmmen aus der Installatioun vun enger méi grousser Batterie an der Installatioun vun engem Apparat, deen et erlaabt d'Batterie un de Secteur ze verbannen.

Dir musst als éischt duerch de Stroumdistributeur an den Inverter goen fir de Kraaftdifferenz an déi verschidden Zorte Jus ze managen: AC, DC, etc.

HSD 4X4 Versioun?

Wéi Dir sollt wëssen, existéiert eng 4X4 Versioun um Rav4 an NX 300H an ass entwéckelt fir op der hënneschter Achs bäigefüügt ze ginn, sou wéi PSA's E-Tense an HYbrid / HYbrid4. Also ass et e Computer deen d'konstante Kraaft vun de Rieder vun der viischter an hënneschter Achs garantéiert, déi also keng kierperlech Verbindung hunn.

Firwat Serien / Parallel?

Den Apparat gëtt Serien / Parallel genannt well et "Serie" genannt gëtt wann Dir am 100% elektresche Modus sidd. Dofir schaffen mir op déiselwecht Manéier wéi de BMW i3, de Wärmemotor ass e Stroumgenerator, deen d'Batterie fiddert, déi selwer den Auto bewegt. Tatsächlech, mat dëser Method vun Operatioun ass de Motor komplett vun de Rieder getrennt.

Et gëtt och parallel genannt wann de Motor mat de Rieder duerch e planetareschen Apparat verbonnen ass. An dëst gëtt Batch Build genannt (kuckt Verschidde Builds hei).

Mécht Toyota zevill mat sengem System?

Um Enn vun dësem Artikel, Ech géif gären eng kleng Tirade ze soen. Tatsächlech schwätzt Toyota vill iwwer säi Plug-in Hybrid, an dat ass komplett verständlech a legal. Wéi och ëmmer, et schéngt mir datt d'Mark an zwee Punkten ze wäit gaang ass. Déi éischt ass d'Technologie ze idealiséieren, implizéiert am Passage datt et iergendwéi de Planéit wäert retten, an datt, am Wesentlechen, d'Mark eng Revolutioun initiéiert déi eis all rett wäert. Sécher, et reduzéiert de Brennstoffverbrauch, awer mir sollten och net karikéiert ginn, en net-hybridiséierten Diesel-Minivan funktionnéiert zimlech d'selwecht, wann net besser, heiansdo.

Also profitéiert Toyota vum aktuellen Anti-Diesel Kontext fir eng Schicht derbäi ze ginn, déi ech mengen e bësse verschéinert hei op der Grenz vum Handhabung, hei ass eng:

TV kommerziell - Hybrid Gamme - Mir wielen Hybrid

Da gëtt et e Verbindungsproblem. Déi japanesch Mark baséiert vill vu senge Kommunikatiounen op der Tatsaach, datt den Auto net aus dem Netz opgelueden muss ginn, wéi wann et en technologesche Virdeel iwwer d'Konkurrenz wier. Dëst ass eigentlech e bëssen täuschend well et méi en Nodeel ass wéi soss ... Hybrid Autoen déi gelueden kënne ginn, mussen dat net absolut maachen, dat ass eng Optioun déi nieft sengem Besëtzer ugebuede gëtt! Also d'Mark et fäerdeg bruecht ee vun de Mängel als Virdeel ofzeginn, an dat ass nach ëmmer staark, oder? Ironescherweis verkeeft Toyota Plug-in Versioune vu sengem Prius, a si solle besser sinn ... Hei eng vun de Reklammen:

Braucht et net opzeladen? Éischter wäert ech soen: "dënn, et gëtt kee Wee ze maachen ..."

Weider goen ?

Fir méi wäit ze goen, proposéieren ech Iech dëse Video virsiichteg ze studéieren, deen leider nëmmen op Englesch ass. D'Erklärung gëtt an Etappe gemaach fir et sou einfach an einfach wéi méiglech ze maachen.