A Prius és a hibrid Auris hajtáslánca

2010.09.08. 07:20
– Most akkor soros vagy párhuzamos? – kérdezte Bill vészjósló hangon. Négy éve vezette a Nagy Amerikai Autógyár versenytárselemző részlegét, és eddig még sosem fordult ilyesmi elő. – Az attól függ – felelte kiszáradt torokkal Tom, a Priust darabokra szedő csapat vezetője –, ilyen is, olyan is.

– Kicsit konkrétabban, ha kérhetném! – Utálta, ha nem értett valamit, és ennél csak azt utálta jobban, ha ezt a beosztottjai is észrevették.

– Pontosan mi sem értjük, Bill – próbálta nyugtatni a főnökét, ami egyrészt igaz is volt, másrészt talán megúszhatják a közelgő dühkitörést, ha előre leszögezik: nem csak a főnök a hülye. – Pedig a mechanika egyszerű, mint a faék: egyetlen nyomorult bolygóműhöz csatlakozik két villany- és egy benzinmotor.

– Látom – morogta Bill –, mi ebben a bonyolult?

– Az, hogy egy normál bolygóműben az egyik kerék mindig áll, másik kettő meg forog. Itt meg forog minden összevissza. Teleraktuk szenzorokkal az egészet, megmértünk mindent, de ha ránéz a grafikonokra, maga is elszédül, főnök.

– Koka, yuko, wasari! – rontott ekkor a tárgyalóba Eddie, aki kétszer is volt már Japánban, és előszeretettel villogott japántudásával – megtaláltam Sam bácsi jelentését a Prius II-ről!

– Végre egy jó hir! És hol van Sam bácsi? – kérdezte Bill.

– Gondolom, otthon – dünnyögött Tom, akinek nagyon jól jött volna most az öreg segítsége –, már a válság legelején kirúgták.

– Shit… na nézzük azt a jelentést! Szóval nincs benne se váltó, se kuplung…

– Ühüm – bólogatott Tom, mert ilyesmit tényleg nem találtak az autóban.

…a motor és a hajtott kerekek között az erőátvitelt egy bolygóműből és két elektromotorból álló, a vezérléstől függően fokozatmentes áttételként viselkedő nyomatékelosztó biztosítja. Az üzemmódtól és a fordulatszámoktól függően mindkét villamos gép viselkedhet egyaránt motorként vagy generátorként.

– Nyilván ezért jelölte őket Sam bácsi MG1 és MG2 névvel – szólt közbe Eddie, mert végre ő is értett valamit.

– Nyilván.

A hajtott kerekek a nagyobbik elektromotorral (MG2) vannak közvetlen kapcsolatban, míg MG1 a bolygómű napkerekéhez csatlakozik. Ez utóbbi látja el a hagyományos önindító és a generátor szerepét is.

– Mi is ezt gyanítottuk, mert se önindítót, se generátort nem találtunk… se ékszíjat, se rendes vízpumpát, se…

– Nyugi Tom, előbb rágjuk át magunkat a hajtáson… Az üzemmódokról nem ír valamit?

– Nézem… azt mondja:

Hidegindításnál MG2 áll, MG1 a napkeréken keresztül megforgatja a benzinmotort.

– Egy 42 kilowattos önindító, az tuti nem küszködik úgy, mint apám öreg Chevyje télen – gondolta Tom egy pillanatra, de érezte: a főnök nem örülne, ha ki is mondaná.

Az üzemmeleg motort álló helyzetben mindig kikapcsolják. Elinduláskor a hajtást a kerekekkel közvetlen kapcsolatban álló MG2 biztosítja, míg MG1 az álló motor miatt szabadon forog hátrafelé. Ha a nyomatékigény vagy az akku töltöttsége miatt szükséges, mindeközben MG1 is vezérlést kap, fordulatszáma csökken, sőt akár irányt is vált, a két motor nyomatékának eredője (más nézőpontból a két motor fordulatszámának különbsége) pedig megforgatja a benzinmotort, ami bekapcsolódik a hajtásba.

– Értem, végre értem! – kurjantotta Tom. – Ezt nézze, főnök: a mérési eredményekből csináltunk egy animációt, de nem bírtam felfogni, miért forog visszafelé a sárga motor.

– Rafinált kis sárgák – dünnyögte Bill, és még háromszor megnézte a videót –, de van benne logika. Mit ír még Sam bácsi?

Állandó sebességű haladásnál a motor mechanikai energiájának egy része a bolygóművön keresztül közvetlenül a kerekeket hajtja. A bolygómű napkereke eközben MG1-re támaszkodik, melynek fordulatszámát változtatva az elektronika beállítja az áttételt. Így a motor fordulatszáma mindig a fogyasztás szempontjából optimális értéken tartható.

– Elég béna hangja van menet közben, az tény – szólt közbe Eddie.

Mivel MG1 eközben generátor üzemben működik, az általa termelt elektromos energiát a vezérlés vagy az akkumulátorok töltésére, vagy MG2-n keresztül közvetlenül hajtásra fordítja.

Mennyit bír az akksi?

Gerald Killmannt, a Toyota Europe Powertrain Group igazgatóját faggattuk a hibridekről.

TC: Világméretű trend a downsizing, azaz az egyre kisebb motorok beépítése az autókba, Önök mégis növelték a hengerűrtartalmat. Direkt járnak mindig külön úton?

GK: Az első Priusok a japán belső piacra készültek, ahol sokkal zsúfoltabb a közlekedés, alacsonyabb az átlagsebesség, nagyobbak a dugók. Európában ehhez képest jelentős a nagyobb sebességű szakaszok aránya, ehhez igazítottuk hozzá a rendszert. A nagyobb hengerűrtartalom mellé hosszabb végáttételt választottunk, így a fordulatszám százhuszas tempónál 2500-ról 2200-ra csökkent: ez jót tesz a fogyasztásnak és az akusztikának is.

TC: Ennyire Európára szabták volna az új Priust?

GK: A fejlesztésnél fokozottan figyelembe vettük az európai és az amerikai piac igényeit, az Auris pedig az első hibridmodell, amit kimondottan az európai piacra szánunk. Csak hogy még egy példát mondjak: Európában alacsonyabb az átlaghőmérséklet. Ez volt az egyik oka a kipufogógáz-hőcserélőnek. A másik a rövidebb hidegjáratás miatt javuló fogyasztás és emisszió.

TC: Ha hibridekről van szó, az akkumulátor élettartama az egyik legkritikusabb kérdés. Mennyit bírnak az új akksik?

GK: Az akkumulátorok tervezett élettartama megegyezik a járműével.

TC: Jó, de az mégis hány év? Vagy hány kilométer?

GK: Folyamatosan elemezzük a vásárlók és a szervizek visszajelzéseit. Tudunk olyan Prius I-ről, amelyik 13 éves akkumulátorral közlekedik, és Svédországban akad olyan taxi, amelyik már a 300 000 kilométeren is túl van.

TC: A vezetési stílus vagy a használat módja befolyásolja az élettartamot?

GK: A töltés-kisütés folyamata az elektronika által nagyon pontosan szabályozott, erre a vezetési stílus nincs hatással. Az elméletileg lehetséges kapacitásnak körülbelül a felét hasznájuk ki pontosan azért, hogy minél hosszabb élettartamot érhessünk el. A túltöltés és a mélykisütés halálos az akksira nézve, de ez normál üzemben nem fordulhat elő.

TC: A hideget és a meleget se szeretik…

GK: Az akkumulátor hűtése valóban fontos: a cellák hőmérsékletét folyamatosan méri az elektronika, a hűtéshez pedig az utastérből szívja egy ventilátor a temperált levegőt. A túl nagy hideg tényleg nem használ, de megint csak a svéd taxira hivatkoznék…

TC: És mit hoz a jövő? Mi a fejlesztés további iránya?

GK: Jelenleg egy hatszáz autóból álló plug-in-hibrid flottát tesztelünk szerte a világban. A statisztikák szerint az emberek 80%-a napi 25 kilométernél kevesebbet autózik. Körülbelül ide kell majd belőni a tisztán elektromos üzemű hatótávot, és máris hatalmas lépést tettünk a lokális emissziócsökkentés felé.

TC: Mi a véleménye a range extenderekről?

GK: Érdekes koncepció, de viszonylag nagy akkumulátor kell hozzá, ami nagy tömeget és magas költségeket jelent. A Toyota és a Lexus összes modellje ugyanazon a jól bevált power-split architektúrán alapul.

Most akkor soros vagy párhuzamos? Lapozzon, kiderül!