Understanding Toyota’s Hybrid Synergy Drive

إن قوة تيويتا RAV4 هيبريد هي تنفيذ متطور لمحرك توليد الطاقة الهجينة المتطورة منذ وقت طويل، كما أن النظام الأساسي للكهرباء المختلط لا يمكن أن يضاهي القدرة على الحركة، كما أن القدرة على تشغيل المحرك غير المتحركة لا يمكن أن تضاهي، في حين أن القدرة على تشغيل المحرك الميكانيكي المتطورة، في ظل وجود محركين متفجرين للكهرباء، يقطعان عن طريق الميكانيكيين، ويقضيان على العجلات.

إن برنامج " HD " ليس اختراعا جديدا؛ وقد أدخله تويوتا في جائزة عام 1997 ونقحه على مدى عقود، ويستفيد من هذا النضج من برنامج RAV4، مع خوارزميات البرامج التي تشكل الآن آلاف الدول الصغرى لموازنة تدفق الطاقة، ونتيجة لذلك، هو جهاز طاقة يشعر بأنه غير ملائم ومستجيب، سواء كان التفاوض على حركة المدن أو التشويش على طريق محرك.

مهندس حلق أتكينسون: الكفاءة

وفي قلب الطائرة RAV4، يكمن محرك بترول من نوع 2.5 لتر من نوعه يعمل في دورة أطكينسون، ويستخدم المحركات التقليدية من طراز Otto-دراجة الضغط المطابقة وطول ضربات التوسيع، ولكن دورة أتكينسون تستخدم ضربة ضغط أقصر مقارنة بضربة التوسيع، وتولّد هذه المحركات بخسائر في الصمامات السريعة الارتفاع عن مرحلة الضخة المضغوطة(14).

ألف - العوامل الضارة

ومن خلال السماح للمركب باستخلاص المزيد من العمل من توسيع غازات الاحتراق، تحول محركات دورة أتكينسون حصة أكبر من الطاقة الكيميائية الوقودية إلى طاقة آلية، كما أن إغلاق الصمامات المتأخرة يقلل من الضغط الفعلي على أجزاء من الغازات، ويقلل من الخسائر في كمية الوقود التقليدية، ويكمل هذا الرقم بمقياس الذروة المبرد لغاز الارتداد (EV) ويزيد من سرعة استخدام الطاقة.

المواصفات والأداء المحرك

وتنتج وحدة A25A-FXS التابعة للشركة حوالي ١٧٦ حصانا عند ٧٠٠ ٥ ريم و ٢٢١ نم من العروقات في حدود ٦٠٠ ٣-٢٠٠ ريم منفرد، غير أن الأرقام القصوى في جهاز العجلات تقل عن قدرة المحرك على العمل بالقرب من أكثر جزره استهلاكا للوقود ذات المحرك المزود بالبراغي، وهي تعمل في المقام الأول على تحويل المحركات الى مولد كهربائي واحد )MG1(.

وحدة كهربائية وتكامل مولدات الكهرباء

(د) أن يجهز جهاز الموجة المتحركة الرابعة بمحركات متزامنة دائمة المغناطيسية داخل المعبر، أما المحركات الأصغر منها فتؤدي أدواراً متعددة: فهي تبدأ المحرك، وتعمل كمولد لتحميل البطارية أو الإمداد بالكهرباء مباشرة إلى MG2، وتتحكم في نسبة المعدات الفعالة للجهاز المقسم إلى جهاز الدفع الآلي.

ويحول مجلس المحافر، وهو جزء من وحدة مراقبة السلطة، التيار المباشر للبطارية إلى تيار متناوب للمحركات والعكس بالعكس أثناء التجديد، ويستخدم تيوتا التبريد السائلي لوحدة ضبط الطاقة وشبكة النقل البحري للحفاظ على درجات حرارة المكونات تحت حمولات عالية مستمرة، مثل درجات الطرق المطولة أو عمليات الإطلاق المتكررة الكاملة، وهذه الإدارة الحرارية تضمن أداء متسقا وطول العمر.

جهاز التفرق الكهربائي وجهاز التتبع الإلكتروني

ووسط هيكل HSD هو جهاز تقسيم الطاقة - وهو مجموعة من معدات الكواكب الوحيدة التي تربط المحرك، MG1، و MG2.

وعندما يطلب السائق مزيدا من التسارع، قد يأمر منطق الرقابة MG1 بأن يتجه عكسيا، ويفسد معدات الخاتم ويتيح للمحرك أن يلغي أعلى دون تغيير سرعة المركبات، وهذا الشعور " بالهبوط " اصطناعي ولكن يمكن التنبؤ به، وقد أوعزت تويوتا به إلى تغيير سلوك النقل التقليدي أثناء الصمود الصلب، مما يقلل من الإحساس المطاطي المبكر بالهجينات.

Battery Technology and Energy Storage

ويستخدم جهاز التردد RAV4 البطارية المغلقة هيدرايدر النيكل المميت الذي يقع تحت المقعد الخلفي، حيث أن تشغيل البطارية بلغ نحو 1.6 كيلوواط، يُعدّل أيضاً في شكل دورات شحن سريعة بدلاً من المدى الكهربائي الطويل، ولا يُختار كيميائيات التكسير الحراري في حالة قابلية التداول، أو في درجة حرارة أقل، أو في حدود سعر الصرف الأدنى.

Niel —Metal Hydride vs. Lithium —Ion

While the RAV4 Prime plug‐in variant uses a high-capacity lithium —ionpack, the standard hybrid’s NiMH batt suits its mission of high-cycle energy buffering. Lithium‐ion cells excel at storing more energy per kilogram, but the shallow cycling of a non-plug-hyservative hybrita

الإدارة الحرارية والطول

ويسحب نظام العزل الجوي للبطارية الهواء المكيف من مقصورة الركاب، ويتجاوزها وحدات الخلايا قبل استنفادها خارج المركبة، ويتفادى هذا الحل المباشر تعقيد ووزن التبريد السائل مع الحفاظ على درجات حرارة الخلايا، وتوضح بيانات موثوقية تيويتا أن البطارية المهجورة يمكن أن تستمر واقعياً إلى ما يتجاوز 000 240 كيلومتر، ويبلغ عدد كبير من المالكين عن انخفاض طفيف في تلك المسافة.

Regenerative Braking: Capturing Kinetic Energy

وفي كل مرة يزيل فيها العجلات أو السواحل، يتحول ميغاغرام/الثاني من المولد إلى المولد، ويخلق تسارعاً مقاومة يبطئ المركبة ويحول الطاقة الحركية إلى الكهرباء، ويزيد هذا المكابح من الطاقة من خلال المنعطف إلى البطارية، ويشعر بأنه جاهز لإعادة الاستخدام أثناء التسريع، ويمكن أن يستعيد النظام إلى نحو 70 في المائة من الطاقة الحركية التي ستتحلل بطريقة أخرى.

نظم الرقابة والبرمجيات

وحدة مراقبة الطاقة هي مخ النظام الهجين، أو متحول، أو محول من طراز DC-DC، أو وحدة مراقبة المركبات الهجينة، أو وحدة التحكم في المركبات التي تديرها وحدة التخدير التي تقرر باستمرار ما إذا كانت تعمل على الطاقة الكهربائية وحدها، أو تبدأ المحرك، أو تختلط بالمصادر، وترصد مدخلات مثل موقع العجلات المتحركة، وسرعة المركبات، ودرجة حرارة المحركات المبردة.

وفي ظل تسارع نمطي، قد يؤدي منطق المراقبة إلى تجويع المحرك بسرعة تصل إلى 115 كيلومتراً/ساعة، ثم يعاد تشغيل المحرك بطريقة غير معقولة عندما يتم اكتشاف خط إنزيم لطيف، ويستخدم هذا الانتقال ميغاغرام/١ لتقلب المحرك إلى سرعة متزامنة قبل إدخال الوقود والشارة، ويلغي الضجيج المتحرك والهز المألوف في نظم التوقف عن العمل.

توفير الوجبات السريعة والفاعلية الحقيقية في العالم

وتوفر تيويتا عدة وسائل قيادة قابلة للاختيار، تُغير الاستجابة للصدمات، ومنطق تقسيم السلطة، ومواقع التحكم في المناخ، وتُستخدم وحدات الحركة الكهربائية فقط للمسافات القصيرة بالسرعة المنخفضة، والمثل الأعلى لمرآب وقوف السيارات، أو خروج الأحياء المجاورة في وقت مبكر، وتزيد من حدة الاستجابة للوقود في إطار أسلوب إيكو، وتُحد من الطلب على المركبات الرياضية لتمديد كل قطر من أنواع الوقود، بينما تُخفض مستويات كفاءة وسائل التوجيه.

وفي اختبار مستقل، يعكس اقتصاد الوقود الحقيقي عن كثب تقديرات [FLT:0]EPA [FLT:1]، حيث يبلغ العديد من الملاك عن 5.9-6.4 L/100m في الاستخدام المختلط، ولا تزال قدرة النظام الهجين على إغلاق المحرك تباطؤا طويلا، في أضواء المرور، وحتى في الوقت الذي تُسقط فيه نسبة الارتفاع إلى النفايات السائلة السائلة التي تبلغ 120 كيلومتراً.

تجربة الإنقاذ في العالم الحقيقي

وخلف العجلة، يبدو التكامل الهجين شفافاً، الانتقال بين الطاقة الكهربائية والنفطية يكاد يكون غير قابل للتأثر، وجهاز التكفير الإلكتروني يوفر تسارعاً سلساً دون صدمة، وجهاز التحكم في السيارات المُعادِلة يُستخدم بشكل غير سليم، ويُقدّمُ التنبيهات الفورية إلى السطح المُزدحم، والدليل الوحيد الذي يُعتبر

Environmental Impact and Emissions

وتفي قوة دورة هجينة تبلغ ٢,٥ لتر من طراز ARAV4 بمعايير الارتفاع الحاد )مركبات الانبعاث فوق الأرضي( في عدة ولايات، وتساعد هذه المادة المحفزة على إحداث خفض في انبعاثات ثاني أكسيد الكربون بنسبة ٢٥ في المائة تقريبا في الدورة المشتركة.

وتظهر تقييمات دورة الحياة التي أجراها باحثون من أطراف ثالثة، بمن فيهم أولئك الذين ينتمون إلى نموذج المختبر الوطني الأنغوني ([FLT:0]) " GREET " ([FLT:1]) أيضاً أن التهجين يخفف من آثار الكربون المصنعة للبطارية على حياة خدمة المركبات، خاصة عندما تولد الكهرباء المستخدمة في شحنها على متن الطائرة من الطاقة المسببة للتفاح.

الموثوقية، الصيانة، رأس الطريق

إن النظام الهجين في تويوتا قد سجل الآن بلايين الكيلومترات عبر خطوط نموذجية متعددة، مما أدى إلى خلق سمعة لاستقبال غير عادي، وعدم وجود أحزمة أو أكواخ أو محولات محركات، يعنيان وجود عدد أقل بكثير من المواد التي تستخدم في التنظيف الآلي التقليدي، كما أن انخفاض عدد أجهزة الضغط التي تستخدمها المحركات نتيجة لتشويهها مراكب السيارات الكهربائية إلى ما لا يتجاوز 000 100 نقطة تحول.

(ج) أن تحلل من Consumer Reports[FLT:1]] and J.D. Power consistently place the RAV4 Hybrid near the top of its segment for predicted reliable.() ويفيد أصحاب المطالبات عن عدد قليل من المسائل التي تتجاوز الأصناف العادية للملابس، ومعدل تردي البطاريات يقل عادة عن 10 في المائة بعد 000 150 كيلومتر.() وبالنسبة لمن ينظرون في الملكية الطويلة الأجل، فإن تكاليف الصيانة المفاجئة تبلغ أكثر من 000 100 كيلومتر.

وفي ضوء ذلك، فإن تيويتا تضغط التكنولوجيا أكثر مع الجيل الخامس من النظم الهجينة التي تستخدم محركات أخف وأقوى من المحركات ذات المغناطيس الدائم وبطاريات الليثيوم المعززة، كما يتبين من أحدث صواريخ كامري وبريوس، وبينما لا يزال يتعين على شركة RAV4 أن تتلقى هذه المستجدات، فإن الهيكل الحالي يبين بالفعل كيف يمكن أن يؤدي مزيج متكامل بعناية من الاحتراق الداخلي والبنى التحتية للكهرباء إلى تحقيق الكفاءة.

وبالنسبة للمهتمين بالتفاصيل التقنية، توفر الموارد الهندسية الرسمية لطووتا وورقات SAE نظرة أعمق على خوارزميات المراقبة، غير أن الخط القاعى للمستهلك واضح: فالهايجين RAV4 يوفر مزيجاً من الموثوقية والكفاءة والارتقاء بمستوى القيادة يحدد المعيار للجزء.