Высоковольтный
мотор
Усовершенствованный
электромотор-генератор, соединенный
с бензиновым двигателем, обеспечивает
исключительно плавный разгон, когда
вы нажимаете на педаль газа
до упора. Высоковольтный электромотор
гибридной силовой установки представляет
собой сложную и одновременно компактную
комбинацию электромотора и электрогенератора.
Гибридная технология
Немного подробнее о принципах
работы гибридной силовой установки.
1. Начало движения
При трогании с места
и движении на малых скоростях
используются лишь электромоторы.
2. Нормальный режим движения
На трассе двигатель
и электромотор работают вместе;
мощность двигателя делится между
колесами и электрогенератором,
который приводит в движение
электромотор. Распределение мощности
корректируется для обеспечения
максимальной эффективности. При
необходимости генератор подзаряжает
батарею за счет избыточной
мощности двигателя.
3. Разгон
Батарея дает энергию,
дополняющую мощность двигателя;
двигатель и электромоторы обеспечивают
плавный разгон.
4. Торможение
При торможении электромоторы
работают как генераторы. Они
преобразуют кинетическую энергию
в электрическую, накапливающуюся
в батарее.
5. Остановка
При остановке двигатель
автоматически выключается для
экономии топлива и обеспечения
максимальной эффективности.
6. Начало движения
Работают только электромоторы.
Устройство распределения
электроэнергии
Сердцем устройства
распределения энергии является
компактный механизм планетарной
передачи. Этот планетарный механизм
управляет процессом взаимодействия
бензинового двигателя, электромотора
и генератора. Механизм планетарной
передачи объединяет двигатель,
электрогенератор и электромотор.
Все это снижает потери на
трение и обеспечивает более
тихую работу, а также более
длительный срок службы автомобиля.
Энергетический
центр
Гибридный "энергетический
центр" является уникальной
системой, которая создает и управляет
запасом электрической энергии,
хранящейся в высокотехнологичной
батарее. Процесс производства и управления
расходом электроэнергии интегрирован
в батарее. Ключевыми компонентами энергетического
центра являются:
– мощная высокопроизводительная
батарея;
– блок управления
энергией;
– полупроводниковое
коммутационное устройство;
– регенеративная
тормозная система.
Мощная батарея
Для обеспечения энергией
электромоторов и электрических
систем автомобиля гибридная
силовая установка использует
в своей работе высокопроизводительную
никель-металл-гидридную батарею.
Блок управления
энергией и полупроводниковое устройство
переключения
Блок управления энергией
и полупроводниковое устройство
переключения применяются для
управления потоком энергии между
генератором, батареей и электромотором.
В то время как генератор
и электромотор являются устройствами
переменного тока, батарея представляет
собой устройство постоянного
тока. Кроме того, выходное напряжение
батареи не соответствует выходному
напряжению генератора, а также
величине входного напряжения
электромотора. Поэтому эти устройства
осуществляют преобразование электроэнергии
согласно потребностям системы.
Регенеративная
тормозная система
При торможении генератор
используется для замедления
движения автомобиля. При этом
он вырабатывает электроэнергию,
которая хранится в батареях.
В традиционных системах энергия,
которая используется для торможения,
теряется полностью. В отличие
от них данная система особо
эффективна при езде в городских
условиях, где часто чередуются
разгон и торможение. Без наличия
традиционной коробки передач
в системе образуется намного
меньше трения, поэтому большее
количество кинетической энергии
может быть сохранено в виде
электрической энергии.
Инвертор
Инвертор представляет
собой устройство, которое преобразует
постоянный ток от аккумулятора
в переменный. При преобразовании
постоянного тока в переменный
он может быть использован
для питания электромотора. В
гибридной силовой установке
автомобиля предусмотрена высоковольтная
схема преобразования одного
постоянного тока в другой, также
постоянный ток. Поскольку она
повышает напряжение, происходит
равномерный рост электрической
мощности при том же уровне
тока, результатом чего является
более высокая производительность
и повышенный крутящий момент
привода электромотора.
Система интегрированного
управления динамикой автомобиля (VDIM)
Во взаимодействии
с новой гибридной силовой
установкой улучшение качества
управления автомобилем достигается
еще и за счет модифицированной
подвески, специальной электронной
системы управления и самой
современной системы контроля
устойчивости автомобиля и системы
интегрированного управления динамикой
автомобиля (VDIM). До сегодняшнего
дня такие системы активной
безопасности, как антиблокировочная
система тормозов (АВS), антипробуксовочная
система (TRC), система курсовой
устойчивости (VCS) и электроусилитель
руля (ЕРS), имели тенденцию развиваться
отдельно друг от друга, даже
если они были установлены
в одном и том же автомобиле.
По существу их успешная совместная
деятельность была ограничена, а
оптимальная работоспособность
не реализована. Система интегрированного
управления динамикой автомобиля
(VDIM) была разработана с целью
объединения этих различных систем,
что существенно улучшило безопасность
и характеристики автомобиля. Более
того, поскольку обычные системы
безопасности активируются сразу
после того, как был достигнут
предел технических возможностей
автомобиля, VDIM активизируется еще
задолго до наступления этого
момента.
В результате расширяются
рамки работы систем активной
безопасности, и за счет этого
обеспечивается более мягкое
и предсказуемое поведение автомобиля,
так как эти системы действуют
точнее, более мягко и гибко.
Располагая полной информацией
о текущем состоянии, получаемой
с датчиков, расположенных по
всему автомобилю, VDIM не только
объединяет функции систем АВS,
ТRC, VSC и ЕВD с электроусилителем
рулевого управления, но и управляет
гибридной силовой установкой
и системой полного привода.
Используя объединенный контроль
над всеми элементами, отвечающими
за движение автомобиля, включая
крутящий момент, тормозное усилие
и рулевое управление, VDIM не только
оптимизирует работу тормозной
системы, системы курсовой устойчивости
и антипробуксовочной системы,
но и улучшает основные динамические
характеристики автомобиля. Новая
система управления динамикой
не столь "навязчива", как
обычные системы контроля устойчивости,
но при этом намного более
эффективна. С помощью высокоскоростной
технологии управления двигателем,
тормозами и трансмиссией система
управления динамикой контролирует
гибридную силовую установку,
полный привод на все колеса
и систему торможения, одновременно
управляя моментом переднего
и заднего электромоторов в
соответствии с условиями движения,
а также стабилизирует поведение
автомобиля на дорожном покрытии
с низким коэффициентом сцепления.
За счет всего этого достигается
безопасное и комфортное управление
автомобилем.
Обслуживание
гибридных автомобилей.
Гибридная установка и
аккумулятор в совокупности с
бортовым компьютером автомобиля и
другими его узлами, представляет
очень сложную систему, требующую
как качественной диагностики, так
и квалифицированного ремонта.
Компьютерная
диагностика автомобилей Лексус.
Одной из первейших задач
при устранении неисправностей в
системах и узлах автомобиля является
их достоверная диагностика. Для
автомобилей такого класса, как Лексус
необходима специальная компьютерная
диагностика с использованием , которая
позволила бы выявить или же заранее предотвратить
скрытые неполадки в механизмах автомобиля.
Для этого неободимо проводить
комплексную компьютерная диагностику
Лексус, с использованием диагностирующего
оборудования дилерского уровня - Intelligent
Tester II, позволяющего взаимодействовать
с бортовыми компьютерами всех выпускаемых
моделей.
Такой подход позволяет найти
возможные скрытые зависимости
неисправностей механизмов автомобиля.
Использование устройств подобного
уровня позволяет в кратчайшие сроки
выявить причины различных поломок
в автомобиле и тревожных сигналов
на приборной панели («check engine» и
других) и, следовательно, устранить
их максимально оперативно.
Заключение.
Тратятся миллионы
долларов, десятки и сотни тысяч
человек продолжают работу над
новыми батареями, электромоторами,
топливными элементами. Можно сказать,
что именно сейчас происходит
рождение транспортных средств
будущего. Всё большее количество
автопроизводителей обращают своё
внимание на разработку и серийный
выпуск транспортных средств
с гибридными силовыми агрегатами.
Заставляют их это делать несколько
факторов, среди которых – ужесточающиеся
с каждым годом экологические
требования к выбросам вредных
веществ, а также реальная угроза
того, что запасы нефти рано
или поздно иссякнут.
С каждым годом гибридные
автомобили совершенствуются. По
количеству вредных выбросов
и по экономичности они все
больше приближаются к электромобилям,
в то же время, по разгонной
динамике, управляемости и ездовому
комфорту ничем не отличаются
от своих собратьев, потребляющих
бензин или солярку. Главным
минусом гибридов на сегодняшний
день, таким образом, является
высокая стоимость производства.
Конечная цена такого транспортного
средства также будет выше. У
разных производителей разница
стоимости между версиями с
ДВС и гибридом одной и той
же модели варьируется от 15 до
50 процентов. Тем не менее владельцев
гибридных авто становится всё
больше и больше. Правительства
большинства развитых и развивающихся
государств разрабатывают и принимают
законы, стимулирующие как производство,
так и приобретение экологически
чистого транспорта. Например, в
Америке применяют «нематериальные
методы стимулирования» экосознания
владельцев машин: у некоторых
офисных зданий парковки разделены
на зоны. Места поближе к входу
– для электромобилей и гибридов,
а подальше – для обычных
автомобилей. Разве самолюбие
позволит боссу топать с дальнего
паркинга, когда приезжающие на
«Приусах» подчиненные встают
прямо у дверей?
Для поршневого ДВС
включен обратный отсчет, и, скорее
всего, немощные и тихоходные
сегодняшние электромобили означают
для миллионов наших любимых
пожирателей бензина и солярки
то же, что значили маленькие
теплокровные крысы для несметного
числа динозавров, когда-то населявших
Землю.