Декабрь 1997 года. Токио. Разрабатывался Киотский протокол — сложное дипломатическое мероприятие, на котором страны договорились о том, что выбросы углекислого газа являются проблемой, требующей решения. Именно в этот момент глобальное внимание переключилось на потребление энергии. Водители уже знали правду: сжигание ископаемого топлива в седанах и грузовиках приводит к глобальному потеплению. Нам нужен был сдвиг в технологиях, а не только в политике.
Несколько месяцев до этого саммита Toyota выпустила на японский внутренний рынок настоящую сенсацию. Это был не яркий суперкар и не внедорожник для бездорожья. Это был Toyota Prius. Продажи на старте были скромными — около 18 000 единиц. Нишевый диковинный автомобиль. Но это начальное колебание скрывало то, что должно было стать самым узнаваемым гибридным автомобилем в истории.
Почему Prius доминирует в разговорах о гибридах
Когда речь заходит об электромобилях, имя Prius упоминается всегда. Это уже не просто название модели. Это категория. Пока вся автопромышленность спотыкалась в годы спада, Prius продолжал двигаться вперед. Латинский корень «prius» буквально означает «идти впереди». Toyota сделала на этом акцент. Они строили не просто автомобиль; они сигнализировали о будущем.
Большинство конкурентов все еще догоняют, разрабатывая собственные системы с сочетанием бензинового и электрического двигателей. А Toyota? Они готовятся к выпуску третьего поколения автомобиля. Правительство США установило цель в 24 мили на галлон (MPG) для всех производителей к 2020 году. Prius уже много лет превосходит этот показатель. Он не просто соответствует стандартам. Он их игнорирует.
«Prius уже несколько лет превышает этот [показатель топливной экономичности] рубеж».
Рейтинги удовлетворенности потребителей тоже не лгут. Prius стабильно занимает первые места в этих рейтингах. Как энтузиасты, так и ежедневные водители сообщают о высоком уровне удовлетворенности. Но почему? Как компактный седан достигает такой ошеломляющей эффективности? Какие конкретные инженерные решения выделяют его среди конкурентов?
Философия дизайна, лежащая в основе гибрида
Мы рассматриваем фундамент. Не только гибридную механику, но и физическую форму, которая позволила Toyota продавать этот автомобиль как жизнеспособную альтернативу традиционным двигателям внутреннего сгорания. Дизайн не был придуман на скорую руку. Он стал ключевой приманкой.
Давайте разберемся, что делало ранние версии столь привлекательными.
Форма эффективности
На протяжении многих лет Toyota придерживалась довольно консервативного подхода к дизайну Prius. С момента своего дебюта в Японии до выхода на американский рынок автомобиль выглядел как стандартный компактный седан. Однако со временем его облик становился более обтекаемым. Кузов приобрел аэродинамическую форму, что позволяло воздуху быстрее обтекать верхнюю часть автомобиля, снижая сопротивление.
В модели 2010 года, третьем поколении, произошли некоторые изменения. Они были значимыми. Toyota сохранила общий силуэт, поскольку узнаваемость важна для иконы гибридного автомобиля. Но небольшие изменения в сумме дали заметный эффект.
Кузов стал примерно на 4 дюйма (10 см) длиннее и на 1 дюйм (2,5 см) шире. Углы стали острее, линии тщательно продуманы для оптимального отвода воздушных потоков. Теперь автомобиль выглядит более современно.
Сопротивление воздуха снизилось. Коэффициент аэродинамического сопротивления (Cd) составляет 0,25. Это меньше, чем 0,26 в 2009 году. На первый взгляд это кажется незначительным, но это не так. Даже незначительное снижение коэффициента существенно увеличивает пробег на галлоне топлива.
Осознание энергопотребления
Каждое поколение Prius оснащено индикатором энергопотребления. Это является важным фактором для покупателей, заботящихся об экономии топлива. Многофункциональный дисплей (MFD) отслеживает поток энергии: туда и обратно. От двигателя к батарее и от батареи к двигателю.
Также отображается информация о рекуперативном торможении, уровне заряда батареи и статистике в реальном времени. Внимательные водители могут контролировать свое потребление энергии. Осознанность формирует более эффективные привычки вождения. Цифровые приборы показывают скорость, обороты двигателя и другие важные параметры.
Они расположены высоко на панели приборов, по центру, и их невозможно не заметить.
Под капотом
Отбросив внешние особенности, рассмотрим, что заставляет автомобиль работать. Технические характеристики будут приведены далее.
Технические характеристики Toyota Prius
Как на самом деле работает гибридная трансмиссия с последовательным и параллельным подключением
Параллельные гибриды дают вам выбор. Вы можете ехать только на электрической тяге. Бензиновый двигатель может полностью взять управление на себя. Или же оба двигателя могут работать одновременно. Последовательные гибриды проще, но фундаментально отличаются. Двигатель внутреннего сгорания никогда не соединяется с колёсами напрямую. Он лишь действует как генератор для зарядки аккумулятора. Всю работу по движению выполняет электромотор.
Toyota нарушила устоявшиеся правила с выпуском Prius. Она не выбрала один путь, а создала гибрид с последовательно-параллельной трансмиссией. Для этого требуется специальный механический компонент: устройство разделения мощности. Введённое во втором поколении, это устройство объединяет бензиновый двигатель, электромотор и генератор в единую, слаженно работающую коробку передач.
Магия происходит внутри планетарного редуктора. Электромотор напрямую соединён с корончатым колесом. Эта конструкция передаёт крутящий момент на понижающий редуктор, связанный с конечной передачей. Но планетарный редуктор делает больше, чем просто приводит автомобиль в движение. Он имеет меньшую солнечную шестерню и набор сателлитов. Эти компоненты вращаются согласованно. Они приводят транспортное средство в движение, одновременно вращая генератор.
Существует жёсткий предел чисто электрического движения. Как только солнечная шестерня достигает максимальной скорости вращения, система меняет тактику. Включается двигатель внутреннего сгорания. Такая конструкция приоритетно ориентирована на эффективность. Она позволяет электромотору и генератору работать как можно дольше, прежде чем начнётся сжигание топлива.
Мощность и прирост эффективности третьего поколения
Prius третьего поколения изменила правила игры благодаря размеру двигателя. Объём был увеличен с 1,5 литра до 1,8 литра. Мощность выросла с 110 до 160 л.с. Это решает распространённую жалобу на то, что гибриды кажутся неповоротливыми.
Вам не нужно подключать этот автомобиль к розетке. Генератор постоянно восполняет заряд батареи. Целевой показатель расхода топлива для модели 2010 года составлял впечатляющие 50 миль на галлон (21,3 км/л) в смешанном цикле. Это значительный скачок по сравнению с 46 милями на галлон (19,6 км/л) у модели 2009 года. Предыдущие версии с трудом достигали 41 мили на галлон (17,4 км/л).
Toyota не просто скорректировала цифры. Она перепроектировала поток энергии. Результатом стал автомобиль, который не ощущается как компромисс.
