E bësse Geschicht - wéi huet Toyota seng Hybridfahrt entwéckelt?
Mir fueren säit enger Zäit mam C-HR an der Redaktioun. Mir schätzen all Dag d'Virdeeler vum Hybrid Drive an der Stad, awer fir eng Zäit hu mir eis gefrot wéi Hybrid Synergy Drive komm ass ier et um leschte Modell ukomm ass? Wann Dir och interesséiert sidd, liest weider.
Hutt Dir jeemools gefrot wéi wäit d'Geschicht vun Hybrid Drive geet? Am Géigesaz zu Erscheinungen ass dës Zort Erfindung net d'Domain vun de leschten Dosen oder esou Joeren. Den éischte Patent fir e Fuersystem mat engem Verbrennungsmotor an engem Elektromotor huet dem William H. Patton gehéiert, an et koum ... bis virun 128 Joer! Dëse Patent entwéckelt de Patton Motor Car, e Hybrid Powertrain, dee benotzt gouf fir Stroossen a kleng Lokomotiven z'entwéckelen. E Prototyp gouf 1889 erstallt, an aacht Joer méi spéit gouf d'Produktiounsversioun vun der Lokomotiv un eng Eisebunnsfirma verkaaft.
De Phaeton ass e Joer virdrun op d'Stroosse gaangen virun der Produktioun vum Patton Seelbunn. Nee, net dëse Volkswagen-Bentley. Armstrong Phaeton. Wahrscheinlech den éischten Hybrid Auto, oder éischter Rollstull, an der Geschicht. U Bord war e 6,5-Liter 2-Zylinder Verbrennungsmotor, souwéi en Elektromotor. De Schwéngrad huet och als Dynamo gehandelt, deen d'Batterie gelueden huet. Den Armstrong Phaeton huet schonn d'Energie vum Bremsen erholl, awer op eng liicht aner Manéier wéi d'Hybriden vun haut. Den Elektromotor gouf benotzt fir d'Luuchten anzefänken an de Verbrennungsmotor unzefänken, an dëst kéint net iwwerraschen wann net fir d'Tatsaach datt et de Cadillac automatesche Starter ëm 16 Joer virausgeet.
Interesséiert? Wéi wier et mat enger 3-Vitesse semi-automatesch Transmissioun? Gears muss net komplett manuell geännert ginn. Laang ier d'Synchronisateuren erfonnt goufen an d'Dual-Kupplungstechnik vergiess gouf, huet en Elektromotor d'Kupplung automatesch operéiert beim Wiessel vun de Gears. Wéi och ëmmer, den Armstrong Phaeton-Motor war ... ze staark. Et huet d'Holzrieder stänneg beschiedegt, déi spéider korrigéiert goufen andeems d'Rieder Verstäerkungen bäigefüügt hunn.
De Ferdinand Porsche hat och seng Verdéngschter an der Autosgeschicht. Lohner-Porsche Mixte Hybrid ass en Auto deen a spéider Versioune vun Elektromotoren ugedriwwe gouf - ee fir all Rad. Dës Motore goufen duerch Batterien an dem Dréimoment vun engem Verbrennungsmotor ugedriwwen. Dëst Gefier konnt bis zu véier Leit droen a gouf eleng duerch elektresch Kraaft ugedriwwen oder nëmme mat engem Verbrennungsmotor.
Kléngt gudd? Net ganz. D'Mixte-Batterien bestoung aus 44 80-Volt Zellen a gewien 1,8 Tonnen. D'Links waren net ganz staark, sou datt se an engem passenden Këscht zougemaach goufen an op Quellen suspendéiert goufen. Wéi och ëmmer, dëst ass d'Batterie selwer, a loosst eis vill Elektromotoren derbäi addéieren. D'Erfindung vu Lohner a Porsche huet méi wéi 4 Tonnen gewien. Obwuel aus der Perspektiv vun haut ausgesäit wéi e komplette Fehlfeier, huet Mixte vill Ingenieuren Paus ginn. Zum Beispill, déi vu Boeing an der NASA, déi dësen Apparat ganz virsiichteg studéiert hunn. Mat Effekter, well den LRV, deen d'Apollo 15, 16 a 17 Missioune benotzt hunn fir um Mound ze reesen, hat vill Léisunge vum Lohner-Porsche Mixte Hybrid geholl.
D'Geschicht vun Hybriden ass zimlech laang, also loosst eis vun Ufank un direkt an d'modern Zäit plënneren. Hybriden wéi mir se kennen sinn eréischt an de spéiden 90er populär ginn, wéi den Toyota Prius op de japanesche Maart koum. Et war dann fir d'éischte Kéier - 1997 - datt den Numm "Toyota Hybrid System" benotzt gouf, dee spéider "Hybrid Synergy Drive" gouf. Wéi hunn eenzel Generatiounen ausgesinn?
Éischt Toyota Prius - Toyota Hybrid System
Mir wëssen scho datt d'Iddi vun engem Hybridauto net nei ass. Wéi och ëmmer, et huet iwwer 100 Joer gedauert bis d'Konzept wierklech populär gouf. Toyota Prius gouf den éischte Mass-produzéiert Hybrid Auto. Vläicht ass dat firwat all Hybriden kloer mam Prius verbonne sinn. Awer loosst eis op technesch Léisunge kucken.
Och wann d'Produktioun vu Prius am 1997 ugefaang huet, war dësen Deel vum Verkaf op de japanesche Maart limitéiert. Export op aner Mäert, haaptsächlech d'USA, huet eréischt am Joer 2000 ugefaang. Wéi och ëmmer, den NHW11 Exportmodell gouf liicht verbessert am Verglach zu sengem Virgänger (NHW10).
Ënnert der Hood vum japanesche Hybrid war en 1.5 VVT-i Motor mat variabelen Ventilzäit, deen um Atkinson-Zyklus funktionnéiert. D'Annahme ware méi oder manner d'selwecht wéi elo - de Benzinmotor gouf vun zwee Elektromotoren ënnerstëtzt - een huet als Generator gehandelt, an deen aneren huet d'Rieder gefuer. D'planetaresch Gang, déi als kontinuéierlech variabel CVT-Gearbox déngt, war responsabel fir d'Aarbecht vun de Motoren richteg ze verdeelen.
Et war kee ganz séieren Auto, mat enger Leeschtung vun 58 PS. an 102 Nm bei 4000 U/min. D'Beschleunigung war also zimlech bescheiden, grad wéi d'Spëtzt vun 160 km/h. Erfreelech war den nidderegen Dreifstoffverbrauch, deen an der Moyenne ënner 5 l/100 km fale konnt.
Am NHW11 sinn déi meescht Komponenten verbessert ginn fir besser Leeschtung ze bidden. D'Kraaft vum Elektromotor ass ëm 3 kW an d'Dréimoment ëm 45 Nm eropgaang. Mechanesch Verloschter goufen reduzéiert a Kaméidi gouf reduzéiert. Déi maximal Motorgeschwindegkeet ass och ëm 500 U/min erhéicht ginn.
Den éischte Prius war awer net fräi vu senge Mängel - et war net sou zouverlässeg wéi haut Modeller, et goufe Problemer mat Iwwerhëtzung vun Batterien, a verschidde elektresch Komponenten (wéi zum Beispill den Elektromotor) waren ze haart.
Prius II, dh Hybrid Synergy Drive
Am Joer 2003 koum en anere Prius mat der zweeter Generatioun THS-Motor. Fir déi éischte Kéier gouf et Hybrid Synergy Drive genannt. Ier mer un de Fuert kommen, ass et derwäert déi ikonesch Form ze ernimmen. Et ass net aus néierens entstanen an huet souguer säin eegenen Numm - "Kammbak". Et gouf an den 30er Jore vum aerodynamesche Ingenieur Wunibald Kamm entwéckelt. De Kierper mat engem héijen, ofgeschniddenen hënneschten Deel ass méi streamlined, et gëtt keng Turbulenzen op der hënneschter Säit vum Auto.
Wärend un der zweeter Generatioun Prius geschafft huet, huet Toyota esou vill wéi 530 Patenter registréiert. Och wann d'Konzept selwer ähnlech wéi den THS Drive war, huet nëmmen d'HSD d'Fäegkeeten vum Disk System richteg ausgenotzt. D'Potenzial vum Elektromotor an dem Verbrennungsmotor gouf ausgeglach, am Géigesaz zu der fréierer Iddi, déi d'Kraaft vum Verbrennungsmotor erhéijen fir d'Leeschtung ze verbesseren. Den zweete Prius gouf gestart an deelweis mat engem Elektromotor beschleunegt. D'Kraaft vum elektreschen Deel vum Drive ass ëm 50% erhéicht ginn.
Dës Generatioun huet och en elektresche Klimaanlagkompressor agefouert, deen keen Verbrennungsmotor erfuerdert fir d'Kabine ze killen oder z'erhëtzen. Dat bleift bis haut de Fall. De Prius krut och méi hell Nickel-Metallhydrid-Batterien am Joer 2003. D'Zuel vun den Zellen gouf reduzéiert an d'Elektrolytdicht erhéicht. Och war et an dësem Modell datt den EV Modus fir d'éischt erschéngt, wat Iech erlaabt nëmmen op engem Elektromotor ze fueren.
Lexus huet seng eege Powertrain Optiounen fir dës Generatioun entwéckelt. 2005 huet hien en aneren Elektromotor op der hënneschter Achs bäigefüügt an domat en Hybrid mat Allradantrieb erstallt. Déi drëtt Motor huet onofhängeg vum Kommando un der viischter Achs geschafft - obwuel et natierlech vun engem Controller kontrolléiert gouf, deen den Dréimoment an d'Vitessedifferenz ugepasst huet.
Déi éischt Lexus GS 450h an LS 600h hu gewisen, wéi HSD mat mächtege Motoren an hënneschter-Radundriff schaffen kéint. Dëse System war nach méi komplex - besonnesch am Transmissioun Beräich. Ravigneaux planetaresch gearbox mat véier shafts, zwou Kupplungen, déi de Gang Verhältnis vun der zweeter Motor relativ zu de Rieder änneren - et war onméiglech an Detailer ze goen. Dëst soll vun engem mechanesche Ingenieur erkläert ginn.
Hybrid Synergy Drive III
Mir erreechen déi lescht Generatioun vun Hybrid Drive. Eng richteg Revolutioun huet hei stattfonnt. 90% vun Deeler ersat. De Verbrennungsmotor huet seng Verdrängung op 1.8 Liter erhéicht, awer d'Elektromotoren goufen reduzéiert. D'Kraaft ass op 136 PS eropgaang, während de Brennstoffverbrauch ëm 9% erofgaang ass. An dëser Generatioun konnte mir Fuermodi auswielen - normal, ökologesch an dynamesch.
D'HSD huet e fixe Verhältnis, sou datt de planetareschen Ausrüstung, obwuel ähnlech wéi e CVT, eppes ganz anescht ass. De baussenzege Gangring ass de Motor MG2, d'Sonnegear ass de Motor MG1, an de Verbrennungsmotor ass mat "Planéiten" verbonnen. De Chauffer kann iergendwéi d'Operatioun vum Verbrennungsmotor an dem Elektromotor beaflossen, awer de Gaspedal gëtt nëmme benotzt fir mat dem Computer ze kommunizéieren. Mir soen wéi mir wëllen beschleunegen, an de Computer berechent wat d'Stroossebedéngungen sinn a wéi effektiv d'Operatioun vum Elektromotor an de Verbrennungsmotor kombinéiert ginn.
Toyota C-HR oder HSD IV
Déi véiert Generatioun vum Drive erschéngt ... an der véierter Generatioun vum Prius. Wéi och ëmmer, et huet schonn an anere Modeller root geholl - zum Beispill am C-HR. D'Véier leet sech staark op den HSD III, awer dréckt nach méi aus et wärend manner Brennstoff benotzt. "Méi" heescht awer net Kraaft, well se op 122 PS reduzéiert gouf.
Als éischt sinn d'Ladecharakteristike vun de Batterien verbessert ginn - nei Hybriden kënne grouss Dosen Energie a kuerzer Zäit absorbéieren. Den Inverter huet e separaten Killsystem an hëlt 30% manner Plaz op. D'planetaresch gearbox gëtt duerch eng zylindresch gearbox ersat. Déi ganz gearbox gouf nei designt sou datt et 20% manner Verloschter generéiert.
Zesummefaassung
Mir hunn e Bléck op Deeler vum Toyota Wee op Autoen gekuckt, déi d'Virdeeler vun Elektromotoren mat der Villsäitegkeet vun Verbrennungsmotoren kombinéieren. Wéi och ëmmer, et ass net d'Disk selwer déi ännert. D'Konzept vun engem Hybrid Auto ännert sech och. Dësen ass scho laang vum Prius fortgaang a mécht de Wee an Autoen déi e bësse méi normal ausgesinn. Hybriden ginn no an no en Deel vum Alldag. Mir gesinn se iwwerall a grousse Stied.
Ee vun hinnen ass den Toyota C-HR, deen un déi, déi an der Stad an engem interessanten Crossover wëlle réckelen, appelléiert, awer e klengen Dreifstoffverbrauch a Rou schätzen. Et gëtt och eng wuessend Sensibiliséierung vun der Bedierfnes fir d'Verschmotzung ze reduzéieren - an och wann d'Autoen net d'Quell vun all Béisen hei sinn, si si en Deel dovun, also muss eppes doriwwer gemaach ginn. Toyota huet bedeitend Wuesstum am Verkaf vun Hybrid Gefierer Joer zu Joer opgeholl. Net dank dem Prius - dank Autoen wéi den Auris oder C-HR - nach ëmmer bezuelbar um Portemonnaie, an engem konventionelle Package, awer mat engem raffinéierte Drivetrain deen de Plus vun der bewährter Zouverlässegkeet huet.
Wéini ass déi nächst Generatioun? Mir wëssen net. Mir waarden wuel nach e puer Joer. Wéi och ëmmer, de Powertrain vun de leschten Toyota Hybriden erreecht schonn en onheemlech héijen Niveau vu Komplexitéit.
