Двигател с Вътрешно Горене – Prius
За автомобил с тегло 1300 кг Приус има доста скромен двигател с вътрешно горене. Това е станало възможно поради наличието на електрически мотори и високоволтова батерия, които помагат на ДВГ, когато е необходима по-голяма мощност. Двигателят на обикновен автомобил е разчетен на бързо ускорение и движение в режим на изкачване. Затова той много често работи в режим на ниска ефективност (КПД). Двигателят на Приус го разгледахме по горе, затова продължаваме напред.
Мотори/генератори
Мотор – генератори на Приус 20
Приус притежава два електрически мотор/генератора. Те са сходни по конструкция, но се различават по размерите си. И двата са трифазни синхронни двигатели с постоянни магнити. Тяхното название звучи по-сложно отколкото самата им конструкция.
Роторът (тази част, която се върти) представлява един голям мощен магнит и няма никакви електрически компоненти. Статорът (неподвижната част, която е прикрепена към корпуса на автомобила) съдържа три набора намотки. В зависимост от сигналите от блока за управление мотор/генератора може да бъде, както производител на електроенергия, така и консуматор. Според мен тези свойства са се отразили на името на агрегата.
МГ1 е свързан със слънчевото колело на устройството за разпределение на мощността – PSD. Той, по-малкият от двата има максимална мощност 33 кВт. Обикновено той запалва ДВГ и регулирайки оборотите му изменяме генерираната електроенергия. МГ2 е свързан с короната на планетарния механизъм (Устройството за разпределение на мощността) и след това посредством редуктор е свързан към колелата на автомобила.
МГ2 притежава максимална мощност 50 кВт. Той често е наричан тягов електромотор. Неговата роля е да приведе автомобила в движение като двигател или да произвежда електроенергия като генератор при забавяне на движението или при спиране. И двата електромотора имат течно охлаждане.
Ремонт и обслужване на хибридни автомобили Урок 2
Инвертор
Инвертор на Приус 20
Мотор/генераторите, които работят в хибрида, се захранват с променлив трифазен ток. Но ВВБ, както и всички акумулаторни батерии, акумулират и съхраняват постоянен ток. Функцията на преобразувател на постоянен ток в променлив се изпълнява от Инвертора. Всеки мотор/генератор има свой собствен инвертор. Той разчита положението на ротора с помощта на датчика за положение на вала на МГ и управлява тока в намотките на статора, така че да поддържа оборотите на необходимата скорост на въртене с необходимия въртящ момент.
Използвайки „самоиндукцията” на статорните намотки (свойство на електрическите намотки, които се съпротивляват на изменението на тока), инверторът може да пропуска през намотките токове, които са по-големи от тока, който се черпи от ВВБ. Този режим работи само тогава, когато напрежението на намотките е по-голямо от напрежението на батерията. В този случай се извършва зареждане на ВВБ.
Електрическата помпа на хибридната система на Prius 10. Тя е най-надеждната
Ремонт и обслужване на хибридни автомобили Урок 2
Токът, който тече през намотките на електромотора, определя неговия въртящ момент. Особеностите на такъв електродвигател се оказват необичайно печеливши по отношение на двигател с вътрешно горене. На ниски обороти електромоторът е способен да достигне много голям въртящ момент. До скорости от 67 км/ч МГ2 е способен самостоятелно да създаде 400Н/м на редуктора.
Именно поради това хибридното транспортно средство може да започне движение с добро ускорение без използване на скоростна кутия. В един блок заедно са разположени инвертора и конвертора. Конвертора е предназначен да преобразува променливото напрежение в постоянно със стойност 13.8 В. От конвертора се захранва цялото бордово оборудване на автомобила.
Сега малко ще отдъхнем от теорията и ще се обърнем към практическата част.
Електрическа помпа на Prius 11
Водна помпа на хибрида (хибридната система)
Инверторите, както и мотор/генераторите, се охлаждат с помощта на автономна система. И да, за охлаждането на мотор/генераторите и инвертора в автомобила е направен отделен независим охлаждащ контур. Той работи благодарение на електрическа помпа.
Ремонт и обслужване на хибридни автомобили Урок 2
Ако на Приус 10 тази помпа се включва при достигане на температура около 48 °С, то на Приус 11 и Приус 20 е
Електрическа помпа на Prius 20
възприет друг алгоритъм на работа. В тези два хибрида помпата започва да работи още при включване на запалването. Това се случва дори ако навън е минус 40 °С. Такава схема на ползване съществено съкращава ресурса на тези устройства. Какво се случва при заклинване или изгаряне на помпата. По законите на физиката, охлаждащата течност, нагрята от МГ1 и особено от МГ2, се вдига нагоре, където се намира силовия модул на инвертора.
В него (инвертора) течността трябва да понижава температурата на силовите транзистори, който при натоварване отделят значително количество топлина. Ако охлаждането на транзисторите спре, както в случая с излязла от строя помпа, те много бързо изгарят. Това е най-честата повреда на Приус 11. Не скенера се изобразява грешка Р3125 – неизправност на инвертора заради изгоряла помпа.
Мощните транзистори на инвертора на Prius 30. Самовзривили се поради прегряване, причинено от излизането от строя на електрическата помпа на хибридната система
Предимства и недостатъци на водните помпи.
Инженерите на Тойота са усъвършенствали помпата на Приус 20. За съжаление това не е добавило кой знае колко. Нейният ресурс е нараснал само до 40-50 хил км. Тогава Тойота провежда сервизна кампания по замяната на помпата на хибридната система на Приус 20 по целия свят. Затова препоръчваме на механиците, които ремонтират хибридни автомобили, да дават на своите клиенти, собственици на Приус 11 и Приус 20, следния практически съвет:
Те трябва да приемат като правило минимум 2 пъти седмично да вдигат предния капак на автомобила и да проверят има ли движение на охлаждащата течност. Това се прави при включено запалване. Ако има движение значе всичко е нормално, но ако течността е спокойна автомобилът не трябва да се движи
В близко бъдеще ще разгледаме по-подробно инвертора и конвертора, техните особености и методите за ремонт и обслужване
English