丰田普锐斯/工作原理
外观
< 丰田普锐斯
丰田普锐斯 - 目录 |
---|
普锐斯被誉为真正的混合动力汽车,从底层设计开始。丰田的目标是减少普锐斯产生的污染物,并使其尽可能地节能。他们使用了几种方法来实现这一目标,包括
- 更高效地利用内燃机 (ICE),减少汽油消耗。丰田 1NZ-FXE 发动机采用更有效的 阿特金森循环,而不是更常见的 奥托循环;
- 两个电动机/发电机,提供 50 kW (67 hp) @ 1,200 到 1,540 rpm 和 400 N·m (295 ft·lbf) 扭矩,从 0 到 1,200 rpm,显著提高性能和经济性;
- 50 kW IGBT 逆变器由 32 位微处理器控制,高效地将电池和电机/发电机之间的能量进行转换;
- 更低的阻力系数为 0.26(2000 年款为 0.29),尤其是在高速行驶时减少空气阻力;
- 2000 年款的低滚动阻力轮胎,减少路面摩擦;
- 再生制动,在制动或下坡行驶时回收动能并将其存储为牵引电池中的电能,以便日后使用,同时减少制动片的磨损;
- 密封的 168 节镍氢 (NiMH) 可充电电池,提供 201.6 伏电压;
- 无级变速器 - 普锐斯不使用传统的 CVT;丰田称其为 动力分配装置。电动机和汽油发动机连接到一个行星齿轮组,该齿轮组始终啮合,并且没有换挡。
- 柔性树脂燃油箱,减少以逸散的汽油蒸汽形式排放的碳氢化合物;
- 真空瓶冷却液储存系统,储存热发动机冷却液,然后将其重复使用以减少预热时间。
- 减轻重量 - 例如,后备箱盖和发动机罩由铝制成,而不是钢。
普锐斯与以往节能设计的优势在于无需插电,所有电力最终都来自汽油发动机。这意味着它像传统的 ICE 汽车一样行驶,车载电脑负责将动力分配到发动机和电机,并自动确定何时为电池充电,以及根据驾驶条件以最有效的方式使用发动机或电动机(或两者)。这也意味着不能选择使用其他来源的电力来为这辆车供电;有些人认为这是一个严重的缺点。普锐斯使用的是原本会浪费的能量:例如,在制动时,部分动能会被回收用于为电池充电,而不是浪费成热量和制动片磨损。
发动机在预热后以及排气系统中的催化转化器达到工作温度后可以关闭。在这种情况下,普锐斯可以仅用电力驱动;由于没有发动机噪音,有时被称为“隐形模式”。这进一步减少了汽油消耗和发动机磨损。当驾驶条件需要发动机提供更多动力时,它会自动启动。
除了立即减少油耗和排放的好处之外,停止发动机还能提高催化转化器的性能,因为在普通车辆中,怠速发动机的废气会使催化剂的温度降至最佳温度以下。
与传统汽车不同,发动机的频繁启动和关闭不会导致额外的磨损或排放问题,因为驱动电机有足够的动力可以在发动机实际开始“点火”之前快速平稳地将发动机转速提升到最佳转速(约 1,000)。这避免了发动机在“运行”时(使用燃油和火花)以非常低的转速磨损,这种情况发生在大多数车辆中。
普锐斯在城市中获得更好的燃油效率,因为电池的使用更多,而在高速公路上,发动机被用来为电池充电,并且风阻更大。