Reklama

Mechanika - Żródła napędu - silniki stosowane obecnie oraz w przyszłości

Nowy Prius – mistrz oszczędności

dokument
pobierz +

W przyszłym roku zadebiutuje w Polsce Toyota Prius czwartej generacji. Ikona rynku hybryd została wyposażona w gruntownie przeprojektowaną jednostkę napędową, która jak zapewnia producent jest o 18% oszczędniejsza od poprzednika.

Toyota Prius od początku swojej historii jest hybrydową awangardą, punktem odniesienia dla rynku samochodów hybrydowych, a także dla całego rynku samochodów o oszczędnych napędach. Nowy Prius, który trafi do polskich salonów w 2016 roku, wyznacza nowe standardy tak pod względem oszczędności i kultury pracy napędu hybrydowego, jak i pod względem najbardziej zaawansowanych technologii i wyprzedzającego swoje czasy stylu.

Do tej pory kolejne generacje Priusa wykazywały się zużyciem paliwa mniejszym od poprzedniej średnio o 10%. Tym razem Prius wykonał solidny skok. Przyczyniło się do tego wiele różnych czynników, obejmujących napęd hybrydowy, platformę czy kształt karoserii.

W napędzie hybrydowym nowej generacji wykorzystano usprawniony, wolnossący silnik benzynowy o pojemności skokowej 1,8 litra, pracujący w oszczędnym cyklu Atkinsona. Modyfikacje wprowadzone w stosunku do jednostki znanej z trzeciej generacji Priusa pozwoliły zwiększyć sprawność cieplną silnika do rekordowej wartości 40%, osiągalnej wcześniej jedynie dla silników wysokoprężnych, poprawić jego osiągi, a jednocześnie zmniejszyć wymiary i masę.

Zwiększenie sprawności silnika było możliwe dzięki recyrkulacji dużej ilości gazów spalinowych (EGR) oraz poprawie efektywności spalania mieszanki. Dopracowano także kanały dolotowe, uzyskując lepszą charakterystykę napełniania cylindrów mieszanką. Usprawnienia układu chłodzenia pozwoliły zoptymalizować temperaturę silnika w szerokim zakresie warunków. Na zwiększenie sprawności korzystnie wpłynęło również zmniejszenie oporów tarcia pierścieni uszczelniających tłoków, elementów obrotowych i pompy oleju oraz zastosowanie oleju o mniejszej lepkości.

Zaprojektowane od nowa podzespoły układu hybrydowego, takie jak silniki elektryczne, przekładnie, sterownik mocy i akumulator – odznaczają się lepszymi parametrami eksploatacyjnymi, a przy tym są mniejsze i lżejsze, co pozwoliło lepiej zagospodarować przestrzeń wewnątrz nadwozia i osiągnąć korzystniejszy rozkład masy, wpływający na lepsze własności jezdne.

Nowe przekładnie i silniki

Skonstruowana od postaw przekładnia napędowa ma bardziej zwartą konstrukcję, a jednocześnie współczynnik strat o 20% mniejszy od zastosowanej w poprzedniej generacji Priusa. Było to możliwe dzięki umieszczeniu silników elektrycznych na oddzielnych wałach i ulokowaniu przekładni napędowej na wspólnym wale z silnikiem napędowym.

Nowe silniki elektryczne, pełniące również rolę generatorów, wykorzystują nowatorski układ cewek i odznaczają się wyższą gęstością mocy, a tym samym mniejszą masą i wymiarami, umożliwiającymi bardziej zwartą konstrukcję wielowałowej przekładni.

Udoskonalony układ elektryczny

Efektem usprawnień wprowadzonych w nowym sterowniku mocy, takich jak zastosowanie podzespołów o niskich stratach, było obniżenie strat elektrycznych o 20% oraz zmniejszenie wymiarów urządzenia, umożliwiające umieszczenie go bezpośrednio nad przekładnią.

Akumulator pomocniczy został przeniesiony z bagażnika do komory silnika, zaś akumulator jednostki hybrydowej umieszczono pod tylnymi siedzeniami, co pozwoliło zwiększyć objętość przestrzeni bagażowej o 56 litrów do łącznej wartości 502 litrów. Jednostka hybrydowa wykorzystuje w zależności od rynku akumulator niklowo-metalowo-wodorkowy lub litowo-jonowy – w obu przypadkach jest to wysokowydajny element o dużej gęstości energii, przyczyniający się do zmniejszenia zużycia paliwa.

Innowacje w układzie chłodzenia

Znaczny wpływ na obniżenie zużycia paliwa miało także zoptymalizowanie gospodarki cieplnej. Układ chłodzenia wyposażono w przesłonę chłodnicy, automatycznie regulującą przepływ powietrza chłodzącego w zależności od temperatury otoczenia. Usprawniono również układ recyrkulacji ciepła spalin, umożliwiający szybsze nagrzewanie silnika do optymalnej temperatury pracy i poprawiający pracę nagrzewnicy kabiny. Tym samym celom służy też wprowadzony w układzie chłodzenia silnika dodatkowy zawór, zmieniający obieg cieczy chłodzącej.

Napęd na cztery koła

Nowością w Priusie jest opcjonalny system E-Four (electronic four-wheel drive) z dodatkowym silnikiem elektrycznym napędzającym tylne koła. Sterowany elektronicznie układ zapewnia optymalne rozdzielenie mocy między przednią i tylną oś, zapewniając w trudnych warunkach własności jezdne typowe dla pojazdów z napędem na cztery koła. Obecność dodatkowego napędu tylnych kół nie ogranicza przestrzeni dostępnej dla pasażerów i bagażu.

Więcej przyjemności z jazdy dzięki nowemu oprogramowaniu

Usprawnienia wprowadzone w oprogramowaniu sterującym układem napędowym nowego Priusa poprawiły reagowanie na wciskanie pedału przyspieszania i zwiększyły płynność jazdy przy małych prędkościach.

W trybie Power dodano nową funkcję, która analizuje styl jazdy kierowcy i dostosowuje zachowanie samochodu do jego przyzwyczajeń, w razie potrzeby umożliwiając bardziej dynamiczne przyspieszanie i hamowanie.

Usprawnienia wprowadzone w nowej generacji Priusa sprawiły, że wyróżnia się on zużyciem paliwa i emisją niepożądanych substancji mniejszą o 18% od poprzednika, co stanowi największy postęp w tej dziedzinie przy wprowadzaniu kolejnej generacji tego samego modelu.

Zasoby powiązane


Reklama