थोडा इतिहास - टोयोटाची हायब्रिड ड्राइव्ह कशी विकसित झाली?

आम्ही काही काळापासून न्यूजरूममध्ये C-HR चालवत आहोत. शहरातील हायब्रीड ड्राईव्हच्या फायद्यांचे आपण दररोज कौतुक करतो, परंतु काही काळ आम्ही विचार करत होतो की हायब्रीड सिनर्जी ड्राइव्ह नवीनतम मॉडेल येण्याआधी किती पुढे गेली होती? तुम्हाला देखील स्वारस्य असल्यास, वाचा.

तुम्ही कधी विचार केला आहे की हायब्रीड ड्राइव्हचा इतिहास किती पुढे आला आहे? देखाव्याच्या विरूद्ध, या प्रकारचा शोध हा गेल्या काही दशकांचा किंवा त्याहून अधिक काळचा नाही. अंतर्गत ज्वलन इंजिन आणि इलेक्ट्रिक मोटर वापरून ड्राईव्ह सिस्टमचे पहिले पेटंट विल्यम एच. पॅटनचे होते आणि ते 128 वर्षांपूर्वी दिसले होते! या पेटंटने पॅटन मोटर कार विकसित केली, एक संकरित पॉवरट्रेन जी स्ट्रीटकार आणि लहान लोकोमोटिव्हला उर्जा देण्यासाठी वापरली जात होती. 1889 मध्ये, एक प्रोटोटाइप तयार केला गेला आणि आठ वर्षांनंतर लोकोमोटिव्हची सीरियल आवृत्ती रेल्वे कंपनीला विकली गेली.

एक वर्षापूर्वी, पॅटनच्या केबल कारच्या उत्पादनापूर्वी फीटन रस्त्यावर आले. नाही, हे फोक्सवॅगन-बेंटले नाही. आर्मस्ट्राँग फेटन. इतिहासातील बहुधा पहिली हायब्रिड कार, किंवा त्याऐवजी व्हीलचेअर. बोर्डवर 6,5-लिटर 2-सिलेंडर अंतर्गत ज्वलन इंजिन तसेच इलेक्ट्रिक मोटर होती. फ्लायव्हीलने बॅटरी चार्ज करणार्‍या डायनॅमोचे देखील काम केले. आर्मस्ट्राँग फीटनने आधीच ब्रेकिंगमधून ऊर्जा पुनर्प्राप्त केली आहे, परंतु आजच्या संकरितांपेक्षा थोड्या वेगळ्या प्रकारे. इलेक्ट्रिक मोटरचा वापर दिवे लावण्यासाठी आणि अंतर्गत ज्वलन इंजिन सुरू करण्यासाठी केला जात होता आणि कदाचित हे 16 वर्षांनी कॅडिलॅकच्या ऑटोमॅटिक स्टार्टरला मागे टाकले नसते तर आश्चर्य वाटले नसते.

स्वारस्य आहे? 3-स्पीड सेमी-ऑटोमॅटिक ट्रान्समिशन बद्दल काय? गीअर्स पूर्णपणे हाताने बदलावे लागत नव्हते. सिंक्रोनायझर्सचा शोध लागण्यापूर्वी आणि दुहेरी क्लच तंत्र विसरले जाण्यापूर्वी, गीअर्स बदलताना इलेक्ट्रिक मोटर क्लच आपोआप सक्रिय करते. तथापि, आर्मस्ट्राँग फेटन इंजिन… खूप शक्तिशाली होते. त्याने लाकडी चाकांचे सतत नुकसान केले, जे नंतर चाकांना मजबुतीकरण जोडून काढून टाकले गेले.

कारच्या इतिहासात फर्डिनांड पोर्शचीही योग्यता होती. Lohner-Porsche Mixte Hybrid हे वाहन होते, जे नंतरच्या आवृत्त्यांमध्ये, इलेक्ट्रिक मोटर्सद्वारे चालवले जाते, प्रत्येक चाकासाठी एक. या मोटर्स बॅटरी आणि अंतर्गत ज्वलन इंजिनच्या टॉर्कद्वारे समर्थित होत्या. हे वाहन चार लोकांपर्यंत पोहोचू शकते आणि फक्त विजेच्या शक्तीने किंवा फक्त अंतर्गत ज्वलन इंजिन वापरून पुढे जाऊ शकते.

चांगला वाटतंय? पूर्णपणे नाही. मिक्स बॅटरीमध्ये 44 80-व्होल्ट सेल असतात आणि त्यांचे वजन 1,8 टन होते. दुवे फार मजबूत नव्हते, म्हणून ते एका योग्य केसमध्ये बंद केले गेले आणि स्प्रिंग्सवर टांगले गेले. तथापि, ही बॅटरी स्वतःच आहे आणि त्यात बरीच इलेक्ट्रिक मोटर्स जोडूया. लोहनर आणि पोर्शच्या शोधाचे वजन 4 टनांपेक्षा जास्त होते. आजच्या दृष्टीकोनातून हे संपूर्ण मिसफायरसारखे दिसत असले तरी, मिक्स्टेने अनेक अभियंते विचारात घेतले. उदाहरणार्थ, बोईंग आणि नासाचे, ज्यांनी या उपकरणाचा काळजीपूर्वक अभ्यास केला. इफेक्ट्ससह, कारण अपोलो 15, 16 आणि 17 मोहिमांनी चंद्राभोवती फिरण्यासाठी वापरलेल्या LRV मध्ये Lohner-Porsche Mixte संकरित अनेक उपाय आहेत.

हायब्रीड्सचा इतिहास बराच मोठा आहे, म्हणून अगदी सुरुवातीपासून थेट वर्तमानाकडे जाऊया. टोयोटा प्रियसने जपानी बाजारपेठेत प्रवेश केल्यावर 90 च्या दशकाच्या उत्तरार्धातच संकरित प्रजाती लोकप्रिय झाल्या. त्यानंतर प्रथमच - 1997 मध्ये - "टोयोटा हायब्रिड सिस्टम" हे नाव वापरले गेले, जे नंतर "हायब्रिड सिनर्जी ड्राइव्ह" बनले. वैयक्तिक पिढ्या कशा दिसल्या?

पहिली टोयोटा प्रियस - टोयोटा हायब्रिड प्रणाली

आम्हाला आधीच माहित आहे की हायब्रीड कारची कल्पना नवीन नाही. तथापि, ही संकल्पना खरोखर लोकप्रिय होण्यासाठी 100 पेक्षा जास्त वर्षे लागली. टोयोटा प्रियस ही पहिली मोठ्या प्रमाणात उत्पादित हायब्रिड कार बनली. कदाचित म्हणूनच सर्व हायब्रिड्स प्रियसशी स्पष्टपणे संबंधित आहेत. पण तांत्रिक उपाय पाहू.

प्रियसचे उत्पादन 1997 मध्ये सुरू झाले असले तरी, विक्रीचा हा भाग केवळ जपानी बाजारपेठेसाठी होता. इतर बाजारपेठेतील निर्यात, प्रामुख्याने यूएस, फक्त 2000 मध्ये सुरू झाली. तथापि, निर्यात मॉडेल NHW11 त्याच्या पूर्ववर्ती (NHW10) पेक्षा किंचित अपग्रेड केले गेले आहे.

जपानी संकरीत व्हेरिएबल व्हॉल्व्ह टायमिंग असलेले 1.5 VVT-i इंजिन होते, जे अॅटकिन्सन सायकलवर कार्यरत होते. गृहीतके कमी-अधिक प्रमाणात आता सारखीच होती - गॅसोलीन इंजिनला दोन इलेक्ट्रिक मोटर्सचा आधार होता - एक जनरेटर म्हणून काम करत होता आणि दुसरा चाके चालवत होता. प्लॅनेटरी गियर, जे सतत परिवर्तनशील CVT ट्रांसमिशन म्हणून काम करते, इंजिनच्या कामाच्या योग्य वितरणासाठी जबाबदार होते.

58 hp च्या पॉवर आउटपुटसह ही फार वेगवान कार नव्हती. आणि 102 rpm वर 4000 Nm. म्हणून, प्रवेग ऐवजी माफक होता, 160 किमी / ताशी कमाल वेग होता. कमी इंधन वापरामुळे मला आनंद झाला, जो सरासरी 5 ली / 100 किमी खाली येऊ शकतो.

NHW11 आवृत्तीमध्ये, अधिक चांगले कार्यप्रदर्शन देण्यासाठी बहुतेक घटक सुधारले गेले आहेत. इलेक्ट्रिक मोटरची शक्ती 3 kW ने आणि टॉर्क 45 Nm ने वाढवली आहे. यांत्रिक नुकसान कमी झाले आहे आणि आवाज कमी झाला आहे. कमाल इंजिन गती देखील 500 rpm ने वाढवली आहे.

पहिला प्रियस, तथापि, दोषांशिवाय नव्हता - तो आजच्या मॉडेल्सइतका विश्वासार्ह नव्हता, बॅटरी जास्त गरम होण्याच्या समस्या होत्या आणि काही इलेक्ट्रिकल घटक (जसे की इलेक्ट्रिक मोटर) खूप जोरात होते.

प्रियस II, किंवा हायब्रिड सिनर्जी ड्राइव्ह

2003 मध्ये, दुसरा प्रियस दुसऱ्या पिढीच्या THS इंजिनसह दिसला. त्याला प्रथम हायब्रीड सिनर्जी ड्राइव्ह असे म्हटले गेले. आम्ही ड्राइव्हमध्ये जाण्यापूर्वी, आयकॉनिक आकाराचा उल्लेख करणे योग्य आहे. हे सुरवातीपासून उद्भवले नाही आणि त्याचे स्वतःचे नाव देखील आहे - "कंबक". हे 30 मध्ये एरोडायनामिक अभियंता वुनिबाल्ड काम यांनी विकसित केले होते. उंच, कट बॅक असलेले शरीर अधिक सुव्यवस्थित आहे, कारच्या मागे कोणताही गोंधळ नाही.

दुसऱ्या पिढीच्या प्रियसवर काम करत असताना, टोयोटाने तब्बल 530 पेटंट नोंदवले. जरी अशी संकल्पना THS ड्राइव्ह सारखीच असली तरी, डिस्क सिस्टमच्या क्षमतांचा योग्य वापर केवळ HSD मध्येच होता. इलेक्ट्रिक मोटर आणि अंतर्गत ज्वलन इंजिनची क्षमता समान होती, पूर्वीच्या कल्पनेच्या उलट, जी उत्पादकता वाढवण्यासाठी अंतर्गत ज्वलन इंजिनची शक्ती वाढवायची होती. दुसरा प्रियस इलेक्ट्रिक मोटरच्या मदतीने अर्धवट सुरू झाला आणि वेग वाढवला. ड्राइव्हच्या इलेक्ट्रिकल भागाची शक्ती 50% वाढली आहे.

या पिढीने इलेक्ट्रिक एअर कंडिशनिंग कॉम्प्रेसरचा परिचय देखील पाहिला ज्याला प्रवासी कंपार्टमेंट थंड किंवा गरम करण्यासाठी अंतर्गत ज्वलन इंजिनची आवश्यकता नाही. ते आजतागायत कायम आहे. प्रियसला 2003 मध्ये हलक्या NiMH बॅटरी देखील मिळाल्या. पेशींची संख्या कमी झाली आहे आणि इलेक्ट्रोलाइटची घनता वाढली आहे. तसेच, या मॉडेलमध्येच प्रथम ईव्ही मोड सादर करण्यात आला होता, जो आपल्याला केवळ इलेक्ट्रिक मोटरवर चालविण्याची परवानगी देतो.

लेक्ससने या पिढीच्या पॉवरट्रेनचे स्वतःचे प्रकार विकसित केले. 2005 मध्ये, त्याने मागील एक्सलवर दुसरी इलेक्ट्रिक मोटर लागू केली आणि अशा प्रकारे ऑल-व्हील ड्राइव्ह हायब्रिड तयार केला. तिसरे इंजिन फ्रंट एक्सलच्या कमांडपासून स्वतंत्रपणे कार्य करते - जरी, अर्थातच, ते टॉर्क आणि वेग भिन्नता नियंत्रित करणार्‍या कंट्रोलरद्वारे नियंत्रित होते.

पहिल्या Lexus GS 450h आणि LS 600h ने दाखवले की HSD कसे शक्तिशाली इंजिन आणि मागील चाक ड्राइव्हसह एकत्र काम करू शकते. ही प्रणाली आणखी गुंतागुंतीची होती - विशेषत: प्रसारणाच्या क्षेत्रात. चार शाफ्टसह रॅविग्नॉक्स प्लॅनेटरी गिअरबॉक्स, दोन क्लच जे चाकांच्या तुलनेत दुसऱ्या इंजिनचे गियर प्रमाण बदलतात - तपशीलांमध्ये जाणे स्पष्ट नव्हते. हे मेकॅनिकल इंजिनीअरने स्पष्ट केले पाहिजे.

हायब्रीड सिनर्जी ड्राइव्ह III

आम्ही हायब्रिड ड्राइव्हच्या अंतिम पिढीपर्यंत पोहोचतो. इथेच खरी क्रांती झाली. 90% भाग बदलले. अंतर्गत ज्वलन इंजिनने कार्यरत व्हॉल्यूम 1.8 लिटरपर्यंत वाढवले, परंतु इलेक्ट्रिक मोटर्स कमी केले. पॉवर 136 एचपी पर्यंत वाढली, तर इंधनाचा वापर 9% कमी झाला. या पिढीमध्ये, आम्ही ड्रायव्हिंग मोड निवडण्यास सक्षम होतो - सामान्य, इको आणि डायनॅमिक.

HSD मध्ये एक निश्चित गियर प्रमाण आहे, त्यामुळे ग्रहांचे गियर, CVT सारखे असले तरी, पूर्णपणे वेगळे आहे. गीअरिंगची बाह्य रिंग MG2 मोटर आहे, सूर्य गियर MG1 मोटर आहे आणि ICE "ग्रहांद्वारे" जोडलेले आहे. ड्रायव्हर कसा तरी अंतर्गत ज्वलन इंजिन आणि इलेक्ट्रिक मोटरच्या ऑपरेशनवर प्रभाव टाकू शकतो, परंतु प्रवेगक पेडल केवळ संगणकाशी संवाद साधण्यासाठी वापरला जातो. आम्ही म्हणतो की आम्हाला गती कशी वाढवायची आहे आणि संगणक रस्त्याची स्थिती काय आहे आणि इलेक्ट्रिक मोटर आणि अंतर्गत ज्वलन इंजिनचे कार्य सर्वात प्रभावीपणे कसे एकत्र करावे याची गणना करेल.

टोयोटा C-HR किंवा HSD IV

ड्राइव्हची चौथी पिढी दिसली ... प्रियसच्या चौथ्या पिढीत. तथापि, त्याने आधीच इतर मॉडेल्समध्ये रूट घेण्यास व्यवस्थापित केले आहे - उदाहरणार्थ, सी-एचआरमध्ये. चौकडी HSD III वर मोठ्या प्रमाणात झुकते, परंतु कमी इंधन वापरासह ते आणखी पिळून काढते. तथापि, "अधिक" याचा अर्थ पॉवर नाही, कारण ते 122 एचपी पर्यंत कमी केले गेले आहे.

सर्व प्रथम, बॅटरीची चार्जिंग वैशिष्ट्ये सुधारली गेली आहेत - नवीन हायब्रिड्स कमी वेळेत मोठ्या प्रमाणात ऊर्जा शोषून घेण्यास सक्षम आहेत. इन्व्हर्टरमध्ये वेगळी कूलिंग सिस्टीम आहे आणि ती 30% कमी जागा घेते. प्लॅनेटरी गियरची जागा दंडगोलाकाराने घेतली आहे. संपूर्ण गीअरबॉक्स पुन्हा डिझाइन केला गेला आहे ज्यामुळे तो 20% कमी अपव्यय निर्माण करतो.

बेरीज

आम्ही टोयोटाच्या कारपर्यंतच्या प्रवासाचे काही भाग पाहिले आहेत जे अंतर्गत ज्वलन इंजिनच्या अष्टपैलुत्वासह इलेक्ट्रिक मोटर्सचे फायदे एकत्र करतात. तथापि, डिस्क स्वतःच बदलत नाही. हायब्रीड कारची संकल्पनाही बदलत आहे. याने खूप पूर्वीपासून प्रियस बनणे बंद केले आहे आणि थोड्या अधिक पारंपारिक दिसणाऱ्या कारमध्ये प्रवेश करत आहे. हायब्रीड हळूहळू रोजच्या जीवनाचा भाग बनत आहेत. मोठ्या शहरांमध्ये आपण ते सर्वत्र पाहतो. 

त्यापैकी एक टोयोटा सी-एचआर आहे, जे एका मनोरंजक क्रॉसओव्हरमध्ये शहराभोवती फिरू इच्छिणाऱ्यांना आकर्षित करेल, परंतु कमी इंधन वापर आणि नीरवपणाचे कौतुक करेल. प्रदूषण कमी करण्याच्या आवश्यकतेबद्दल जागरूकता देखील वाढत आहे - आणि कार हे सर्व वाईटाचे स्त्रोत नसले तरी ते त्याचा एक भाग आहेत, म्हणून त्याबद्दल काहीतरी करणे आवश्यक आहे. टोयोटाने हायब्रीड वाहनांच्या विक्रीत दरवर्षी लक्षणीय वाढ नोंदवली आहे. प्रियसचे आभार नाही - Auris किंवा C-HR सारख्या कारचे आभार - अजूनही वॉलेटवर, पारंपारिक पॅकेजमध्ये परवडणारे आहे, परंतु प्रगत ड्राइव्हट्रेनसह ज्याचे अतिरिक्त मूल्य विश्वासार्हता सिद्ध झाले आहे.

पुढची पिढी कधी? आम्हाला माहीत नाही. आम्ही कदाचित आणखी काही वर्षे प्रतीक्षा करू. तथापि, नवीनतम टोयोटा हायब्रिड्सची पॉवरट्रेन आधीच अत्याधुनिकतेच्या आश्चर्यकारकपणे उच्च पातळीपर्यंत पोहोचत आहे.