Važiavimas Toyota hibridu yra maksimaliai supaprastintas ir primena tradicinio automobilio su automatine pavarų dėže valdymą, tačiau jo vidinė veikimo logika yra kur kas sudėtingesnė. Hibridinių automobilių entuziastai, siekdami kuo labiau išnaudoti automobilio potencialą, sudėjo savo patirtį ir stengėsi kuo aiškiau sudėlioti, kaip veikia ši logika.
Inverterio Aušinimo Sistema
Inverteris yra esminis hibridinės sistemos komponentas, konvertuojantis nuolatinę srovę iš akumuliatoriaus į kintamąją srovę elektros varikliui ir atvirkščiai. Jo efektyviam veikimui būtina tinkama šilumos vadyba.
Inverterio aušinimo skysčio siurblio temperatūra gali būti itin šalta ir itin karšta, priklausomai nuo sistemos apkrovos ir aplinkos sąlygų. Tinkamas aušinimas yra gyvybiškai svarbus inverterio ilgaamžiškumui ir visos hibridinės sistemos patikimumui.
Hibridinės Sistemos Apšilimo Etapai (S1-S4)
Kilus klausimams, kodėl automobiliui startavus pastoviai dirba vidaus degimo variklis, bet naudojama ir elektra, ir kada bei kodėl tai baigiasi, buvo sudėlioti 5 hibridinės sistemos apšilimo etapai. Paaiškėjo ir tai, kodėl ne visada galima priverstinai įjungti EV režimą, bei kodėl važiuojant nuo kalno ryte vidaus degimo variklis dirba ir naudoja 1,2 l/100 km kuro. Pirmus kilometrus Prius valgo daugiau kuro ir elgiasi kiek kitaip nei tradiciniai automobiliai šalto važiavimo metu. Ką kompiuteris naudos - elektrą ar benzino variklį - sprendžiama pagal benzino variklio aušinimo skysčio temperatūrą.
S1 Etapas: Šaltas Variklis
Šiame etape benzino variklis būna šaltas. Sužadinus degimą, variklis po kelių sekundžių yra užkuriamas ir dirba be pertraukimų, kol nepasiekia 40 laipsnių temperatūros. Benzino variklis dirba kiek kitokiu režimu, tad jam trūksta galios. Kompiuteris benzino variklio energiją naudoja nedaug, todėl jaučiamas galios stygius ir elektra naudojama palyginti aktyviau. Pastebimas momentinis kuro sąnaudų padidėjimas.
S2 Etapas: Variklis Įšilęs iki 40°C
Šiame etape benzino variklis jau yra įšilęs iki 40 laipsnių. Variklis jau užgesinamas automobiliui sustojus (pvz., prie šviesoforo), tačiau kompiuteris vis dar nenaudoja vien elektros režimo. Važiuojant pastoviai turi dirbti benzino variklis.
S3a Etapas: Variklio Temperatūra Viršija 73°C
Šiame etape benzino variklio temperatūra viršija 73 laipsnius.
S3b Etapas: Temperatūra Virš 73°C ir Greitis virš 54 km/h
Šiame etape benzino variklio temperatūra viršija 73 laipsnius ir automobilis važiuoja greičiau nei 54 km/h. Kompiuteris jame elgiasi kaip ir vėlesniame S4 etape, t.y., važiuojant gali atjungti vidaus degimo variklį ir naudoti tik elektrą arba nieko.
S4 Etapas: Pilnas Hibridinis Režimas
Šiame etape benzino variklio temperatūra viršija 73 laipsnius ir automobilis yra pastovėjęs 5-10 sekundžių, kad variklis galėtų atlikti laisvos eigos testą. Perėjimo metu benzino variklis, kitaip nei S2 etape, dirba kiek ilgiau (minėtas 5-10 sekundžių) ir tik atlikęs laisvų sūkių testą kompiuteris pereina į normalų režimą. Perėjimą iš S3a į S4 stabdo EV režimo naudojimas, t.y., jei stovime sustoję ir benzino variklis nesisuka, tai liekame S3a režime.
Esant S4 režime, variklio užgesinimai sustojus nebebus jaučiami, nes gesinimas bus atliekamas dar stabdymo metu, kuomet naudojami elektros varikliai (generuodami arba naudodami elektrą). Kol temperatūra nepakyla iki 73 laipsnių, benzino variklis dirba (S1, S2 ir S3 etapuose). Pasiekus ją, laukiama 5-10 sekundžių sustojimo (S3 etape), pereinama į visišką hibridinį režimą (S4 etapą). Trečios kartos Prius etapai yra labai panašūs.
Hibridinio Variklio Valdymo Logika
Šiame, pilnai hibridiniame, režime viską sprendžia ir paskirsto kompiuteris. Jis nuolat matuoja, ką naudoti efektyviau ir ar to pakaks. Pavyzdžiui, gazuojant iš vietos pradžią daro elektros varikliai ir, jei gazo pedalas nuspaustas stipriai, iškart po to į pagalbą atkeliauja benzino variklis. Važiuojant vėlgi derinami elektros ir benzino variklių balansai. Stabdant benzino variklis atjungiamas ir pradedamas regeneracinės energijos kaupimas. Jei matomas elektros energijos perteklius, kompiuteris būtinai ją panaudos, sumažindamas arba visai nutraukdamas benzino variklio apsukas ir duodamas darbą elektros varikliams.
Baterijos Valdymas ir "D" bei "B" Pavaros
Baterijos naudotina talpa įprasminama 8 padalų skalėje. Siekiant prailginti baterijos tarnavimo laiką, kompiuteris palaiko baterijos įkrovimą 40-80% ribose, t.y., naudojama tik 40% talpos.
"B" Pavaros Režimas
Paprastai važiuojant naudojamas "D" pavaros režimas, bet atskiriems atvejams yra sukurta "B" pavara. Šio režimo metu automobilio stabdymui pasitelkiamas pats benzino variklis. Atleidus gazą, transmisija perleidžia dalį ratų energijos į benzino variklį ir pastarasis sukasi nenaudodamas kuro. "B" pavaros režimas yra naudingas:
- Didelėse nuokalnėse, kuomet baterija tampa pilnai įkrauta ir regeneracija nebevyksta. Nebevykdant regeneracijos, stabdymas vyksta tik hidrauliniais stabdžiais, todėl jie kaista ir dėvisi stipriau.
- Esant nelygiam arba slidžiam keliui. Ratai, darydami didesnį pasipriešinimą riedant, užtikrina stabilesnį pristabdymą.
- Įstrigus lėtame kamštyje ir sunaudojus baterijos energiją. Tokiu atveju važiuojant "D" pavara, benzino variklis užsikurs paspaudus gazą ir užges jį atleidus. Tai primena kvailą Start/Stop elgesį. "B" pavaros keistas elgesys šioje situacijoje praverčia, nes staigiai sustojus variklis dar truputį pasukamas, generuojant elektrą į bateriją.
Vairavimo Efektyvumo Strategijos
Riedėjimo Režimas (Coasting)
Perėjus į paskutinį, S4 etapą, kompiuteris pradeda naudoti tik vien elektrą, bet mes galime tokį momentą pagreitinti. Atleidus gazo pedalą, pereinama į riedėjimą, kuomet generuojama elektra ir automobilis nuo to truputį lėtėja dėl pasipriešinimo generatoriui. Norint išvengti šio pasipriešinimo, galime švelniai priliesti gazo pedalą ir bus nutrauktas generatoriaus darbas, taip pereinant į visišką automobilio riedėjimo režimą, kuomet priešinasi tik vėjas, reljefas, padangos ir važiuoklė. Paspaudus gazą truputį daugiau, automobilis pradeda naudoti elektros režimą, taip palaikant greitį.
Deja, dėl transmisijos struktūros automobilis nenaudoti benzino variklio gali tik iki 67 km/h. Viršijus šią ribą, benzino variklis turi suktis, kad padėtų vienam iš dviejų elektros variklių. Pagrindinis klausimas - ar efektyvu naudoti elektros režimą, nes kompiuteris ir paprastai naudoja elektrą, kai tik mano, kad jos reikia. Kiek naudingesnis šiuo atveju tampa riedėjimo režimas. Klausite kodėl, juk paprastai atleidus gazą generuojama elektra ir tas lėtėjimas vėliau gali būti išlygintas panaudojus tą elektrą? Deja, baterijos krovimas nėra toks efektyvus ir riedant sutaupome daugiau.
"Pulse and Glide" Technika
Su riedėjimo režimu yra dar vienas dalykas. Vairuotojai jį naudoja ir važiuodami lygiu keliu ilgesnius atstumus, pirmiausia įsibėgėdami iki norimo greičio, pariedėdami, vėl įsibėgėdami iki norimo greičio, vėl pariedėdami ir taip toliau. Tai pasirodo taip pat yra efektyvu, o ir net efektyviau nei pastovaus greičio palaikymas. Pasirodo, gazuojant stipriau, bet ne iki dugno žinoma, perteklinė benzino variklio energija talpinama į bateriją, kuri vėliau gazo pradžioje panaudojama. Taip gauname mažesnius kuro nuostolius nei bėgėjantis tradiciniu automobiliu.
Taip, gazavimas valgo daugiau kuro, bet ne dvigubai. Jei riedėjimą ir gazavimą pavyksta suskirstyti į vienodus laiko tarpus, gauname naudą, kuri gali siekti 10% ar daugiau. Angliškai ši metodika vadinama „Pulse and Glide“. Žinoma, šis būdas skirtas tik kai gale nėra automobilių.
„Toyota Prius Pulse and Glide“ degalų sąnaudų pamoka
EV Režimo Naudojimas
EV režimas nuo elektros režimo skiriasi tuo, kad jis sužadinamas vairuotojo paspaudus EV mygtuką. Jis gali būti naudingas šiais atvejais:
- Kuomet planuojama nuvažiuoti trumpą atstumą, t.y., perstatyti automobilį.
- Dienos pabaigoje, kuomet automobilis bus paliktas ilgesniam laikui. Jei baterija įkrauta iki 6 ar daugiau padalų, paskutinius posūkius verta įveikti EV režimu, taip nusodinant iki 4 ar net 3 padalų. To pakanka ryte užkurti automobilį, o kadangi kitą kartą automobilis visada naudos benzino variklį iki S4 etapo, tai akumuliatorius priims visą perteklinę energiją.
- Važiuojant labai lėtai.
- Pasirodymams - kartais juk reikia pasipuikuoti, koks tylus automobilis yra.
- Riedant nuo kalno S2 arba S3a apšilimo etapuose.
Laukiant Automobilyje: Energijos Sunaudojimas
Visi mes kažko laukiame, o kartais ir tai darome sėdėdami automobiliuose. Taip jau yra, kad užvestas automobilis valgo apie 1,2A energijos dykai. Jei lauke šalta ir norime šilumos, papildomai bus valgoma apie 3,5A (elektrinis šildytuvas). Jei lauke karšta, o norite gaivos, pridėkite apie 4,5A (kondicionieriaus kompresorius). Taigi, neužilgo baterija išsikrauna iki minimumo. Užsisėdėjus atliekama nemažai tokių krovimų, o baterija iki normalaus lygio bus įkrauta tik važiuojant.
Bendros Išvados ir Patarimai
Svarbiausia, žinoma, yra atsipalaiduoti ir daugiau dėmesio skirti eismui, nei bandant visokias efektyvumo teorijas. Kaip bebūtų, žinant daugiau, atsiveria kiek kitokios galimybės. Kaip jau supratote, žiemą efektyvumas dar mažesnis, nes variklis turi šildytis ilgiau, o ir šilumą palaikyti jam nedirbant sudėtingiau.
tags: #toyota #prius #2005 #invertoriaus #ausinimas