Сегодня компания Toyota является одним из крупнейших производителей гибридных автомобилей в мире. Этот тип силовой установки становится все более популярным благодаря сочетанию высокой производительности, надежности, экологичности и рациональной стоимости владения. Но чем основной принцип работы гибридной системы автомобилей Toyota отличается от бензиновых и электрических автомобилей?

Гибридная система Toyota включает бензиновый двигатель и независимый электромотор. Это «полный» гибрид ― автомобиль может передвигаться как по принципу совместного использования двигателя внутреннего сгорания (ДВС) и HV-батареи, так и исключительно на электроэнергии. Этим Toyota Hybrid отличается от «мягких» гибридных систем (soft hidreed), в которых электромотор работает только для повышения производительности бензинового двигателя и исключительно вместе с ним.

Система Toyota Hybrid состоит из:

  • бензинового двигателя, работающего по циклу Аткинсона*. Самый эффективный ДВС при средних и высоких оборотах, имеет высокий КПД, низкий расход топлива и уровень шума;
  • управляющего электромотора. Выполняет роль генератора энергии от ДВС для зарядки высоковольтной батареи, а также роль стартера для ДВС;
  • тягового электромотора. Предназначен для приведения автомобиля в движение. Также выполняет роль генератора при рекуперации;
  • гибридной трансмиссии. Представляет собой планетарную передачу, которая является делителем мощности и распределяет крутящий момент между тяговым электромотором и ДВС. Гибридная трансмиссия не является вариатором в классическом его понимании, поскольку в ней отсутствуют валы, фрикционы, ремни/цепи;
  • инвертора. Преобразует переменный ток (АС) с электродвигателя в постоянный (DC) для подзарядки батареи и наоборот. Также конвертирует напряжение 250В с HV-батареи в 650В для запуска и работы тягового электромотора;
  • высоковольтной батареи. Имеет высокую плотность энергии. Никель-металл-гидридная батарея обеспечивает стабильную подзарядку/разрядку от 30% до 90% для наиболее эффективной работы батареи, идеально подходит для работы при низких температурах и не требует внешней подзарядки.

Toyota Hybrid может работать в трех режимах: CHARGE, ECO и POWER. В зависимости от режима движения и манеры управления водителя автомобиль определяет оптимальный режим и соответственно отображает его на индикаторе гибридной силовой установки.

CHARGE ― автоматическая зарядка HV-батареи гибридной системы автомобиля происходит при плавном и стабильном торможении за счет рекуперации кинетической энергии. HV-батарея также автоматически заряжается при движении накатом. Накопленный заряд используется электромотором для дальнейшего движения, что позволяет экономить на топливе.

В режиме ECO гибридный привод используется максимально эффективно. Во время движения в городе в режиме ECO система часто позволяет двигаться исключительно на электротяге.

POWER ― при ускорении, обгоне или движении на высокой скорости автомобиль использует синергию мощности ДВС и гибридной системы для получения высоких динамических показателей.

Применяя такой эффективный принцип совместного использования бензинового двигателя и электрических компонентов, автомобиль может преодолевать расстояния, и подзарядка не нужна. Благодаря этому гибридный автомобиль Toyota является оптимальным выбором как для передвижения по городу, так и для длительных путешествий.

Современный водитель стремится стать владельцем автомобиля, который бы соответствовал требованиям нового smart-стиля жизни и повышенным стандартам качества. Самозарядные бензиново-электрические гибриды Toyota удовлетворяют современные критерии эффективности, надежности и прогрессивности.

 

*Цикл Аткинсона — модифицированный цикл Отто 4-тактного двигателя внутреннего сгорания. В нем впускной клапан закрывается не тогда, когда поршень находится у нижней мертвой точки, а значительно позже.
Цикл Аткинсона имеет ряд преимуществ.
Снижаются насосные потери, так как часть смеси при движении поршня вверх выталкивается во впускной коллектор, уменьшая в нем разрежение.
Фактически за счет запоздалого закрытия впускного клапана, уменьшается степень сжатия, чем снижается вероятность детонации. Благодаря этому не надо увеличивать обороты двигателя переключением на пониженную передачу при увеличении нагрузки.
Двигатель Аткинсона работает по так называемому циклу с увеличенной степенью расширения – энергия отработавших газов используется в течение более длительного отрезка времени для более полного использования энергии.
Основным отличием от цикла работы обычного 4-тактного двигателя (цикла Отто) является изменение продолжительности этих тактов. В традиционном двигателе все 4 такта (впуск, сжатие, рабочий ход и выпуск) одинаковы по продолжительности. Аткинсон же сделал два первых такта короче, а два следующих длиннее за счет изменения длины ходов поршней.