Гибридный синергетический привод

Материал из Википедии — свободной энциклопедии

Power Split Device

Гибри́дный синергети́ческий при́вод (англ. Hybrid Synergy Drive, HSD; произносится [ха́йбрид си́неджи драйв]) — технология силовой установки автомобиля, основанная на синергетическом эффекте, разработанная японской корпорацией «Toyota». Впервые применена в 1997 году в серийном автомобиле «Prius».

Гибридный двигатель

Электрический усилитель руля

Инвертор THS (с NHW11)

Батареи, используемые в Prius

Объединяет 5 основных компонентов:

бензиновый двигатель 1NZ-FXE (с переменной фазой газораспределения, цикл Аткинсона, сжатие 13:1), соединён с водилом планетарной передачи
электродвигатель (синхронный, постоянный магнит), соединён с короной
электрогенератор, соединён с солнцем
планетарная передача и электронный вариатор
NiMH аккумуляторная батарея (рассчитана на весь срок службы автомобиля) и инвертор (преобразует постоянный ток в переменный)

Комплекс управляется компьютером по концепции drive-by-wire (без прямого механического контакта).

[править] Фазы работы

На скорости выше средней бензиновый двигатель передаёт часть энергии (через водило и корону планетарной передачи) непосредственно на передние колеса, оставшаяся часть (через водило и солнечную шестерню) идет на электрогенератор. От генератора часть тока ответвляется на подзарядку батареи, а часть возвращается (через инвертор 500 В) на тяговый электромотор, который вращает передние колеса через коронную шестерню.

При обгоне (максимальном ускорении) компьютер прекращает подзарядку батареи и направляет весь ток от генератора на электромотор. Кроме того, ток от батареи через инвертор также поступает на электромотор.

При торможении компьютер выключает бензиновый двигатель, а электродвигатель переключается в режим генерации тока и возвращает энергию в батарею (рекуперация).

На малой скорости (до 50 км/ч) автомобиль работает в режиме электромобиля, получая энергию только от батареи.

[править]

Фактически, силовая установка автомобиля разбита на два модуля — электрическая подсистема отвечает за работу на переходных и установившихся режимах, подсистема внутреннего сгорания — только за работу на установившихся режимах. Такой подход кардинально меняет требования к двигателю внутреннего сгорания и целевые функции конструкторов при разработке всей силовой установки автомобиля, а не только одной трансмиссии, как, например, в опытной разработке General Motors, DaimlerChrysler AG и BMW « Two-Mode»^(англ.), которая предназначена для гибридизации стандартных бензиновых или дизельных двигателей старых конструкций, разработанных без учета работы в составе гибридного агрегата.

«Хайбрид Синеджи Драйв» является заметной вехой в автомобилестроении.