Схема предохранителей приус 10
PRIUS - идущий впереди!
Здравствуй, дорогой Приусовод! Если ты держишь в руках эту книгу, то тебя можно так назвать с большой уверенностью. Эта книга поможет тебе не только грамотно самостоятельно обслужить и отремонтировать свой автомобиль, но и понять сам принцип работы гибридной системы и всех основных компонентов: высоковольтной батареи, инвертора, мотор- генераторов и т.д. Многим владельцам Приусов книга покажется сложной, но не будем забывать, что часть людей не только ездит на Prius, но и хочет хотя бы в общих чертах знать, как устроен этот чудо-автомобиль.
Начнем с того, зачем и почему Вы купили именно этот автомобиль. В интернете на форумах, посвященных гибридным автомобилям, неоднократно проводился опрос на эту тему. Основной движущей силой, побудившей владельцев купить Prius, оказалось (и это не удивительно) желание сэкономить на бензине. В условиях нынешнего кризиса этот побудительный момент становится еще более актуальным. Но удивило другое: следующим доводом для приобретения данного автомобиля явилось не желание сэкономить на транспортном налоге и страховке (хотя экономия, по сравнению с "простым" авто, действительно очень существенная), а "желание быть на острие технического прогресса и управлять автомобилем будущего"!
Чтобы понять этот автомобиль будущего и в полной мере почувствовать на себе всем знакомый слоган Toyota "управляй мечтой", Вам и пригодится эта книга.
Какие виды гибридных двигателей существуют
Все виды гибридов можно разделить на три группы:
1. Последовательные гибриды
2. Параллельные гибриды
3. Последовательно-параллельные гибриды.
Последовательные гибриды. Принцип работы: колеса вращаются от электродвигателя, который питается от генератора, приводимого в движение ДВС. Т.е. упрощенно: ДВС приводит генератор, который вырабатывает электричество для тягового электромотора. При этой схеме используются ДВС маленького объема и небольшой мощности и мощные генераторы. Явный недостаток – зарядка аккумуляторов и движение машины происходит только при постоянно включенном ДВС.
Принцип последовательного гибрида нельзя привести ни на одном серийно выпускаемом легковом автомобиле. У него недостатков гораздо больше, чем достоинств.
Параллельные гибриды. Здесь колеса могут вращаться, как от привода ДВС, так и от аккумулятора. Но для этого двигателю уже необходима коробка передач и основной недостаток этой системы: двигатель не может одновременно крутить колеса и в то же время заряжать батарею. Хороший пример параллельного гибрида: Honda Insight. На ней имеется электромотор, который может приводить в движение автомобиль наряду с ДВС. Это позволяет использовать ДВС меньшей мощности, потому что электромотор выручит, когда потребуется большая мощность.
Все эти недостатки исключены в последовательно-параллельном гибриде. В нем в зависимости от условий движения используется тяга электродвигателя отдельно, тяга бензинового двигателя с возможностью одновременной зарядки батареи. Кроме этого возможен вариант, когда используется совместное усилие и бензинового, и электрического двигателя. Только таким образом можно достичь максимальной эффективности силовой установки.
Эта схема последовательно-параллельного гибрида и применена в Вашем автомобиле Toyota Prius. С латинского "Prius" переводится как "передовой", или "идущий впереди".
Скажу сразу, на сегодняшний день существует Toyota Prius в четырех кузовах: 10, 11, 20 и 30. Их сравнительные данные приведу в таблице "Сравнительные данные автомобилей Prius различных годов выпуска".
Когда буду рассказывать о Prius, то буду иметь ввиду 20-й кузов, как наиболее распространенный, а все отличия от него 10-го и 11-го кузовов буду оговаривать специально.
Кроме Prius гибридная система применяется Toyota на следующих моделях: Alphard, Harrier, Highlander, Coaster, Crown, Camry и FCHV. На Lexus тойотовская гибридная система используется в моделях: RX400H (и его молодым братом RX450Н), GS450H и LS600H.
В данной работе было использовано много выдержек с сайта американского инженера, специалиста в области микропроцессорной техники, Грэма Дэвиса.
Перевод осуществил участник форума АВТОДАТА Олег Альфредович Малеев (Burrdozel), за что ему огромное спасибо. Я попытаюсь Вам объяснить работу всех компонентов гибрида с практическими советами по ремонту и обслуживанию этих компонентов.
Компоненты гибридного привода
Схема гибридного привода автомобиля Prius
Таблица. Сравнительные данные автомобилей Prius различных годов выпуска.
Двигатель внутреннего сгорания
Prius имеет необычно маленький для автомобиля весом 1300 кг двигатель внутреннего сгорания (ДВС), объемом 1497 см3. Это стало возможным из-за наличия электрических моторов и батареи, которые помогают ДВС, когда необходима большая мощность. На обычном автомобиле двигатель рассчитан на высокое ускорение и движение на крутой подъем, поэтому он почти всегда работает с низкой эффективностью (к.п.д). На 30-м кузове применяется другой двигатель, 2ZR-FXE, объемом 1,8 литра. Так как автомобиль не может быть подключен к городской сети электроснабжения (что плани- руется осуществить японскими инженерами в недалеком будущем), нет никакого другого долгосрочного источника энергии и этот двигатель должен поставлять энергию для зарядки батареи, а также для перемещения автомобиля и питания дополнительных потребителей таких, как кондиционер воздуха, электрический нагреватель, аудио, и т.д.
Обозначение Toyota для двигателя Prius - 1NZ-FXE.
Прототипом данного двигателя является двигатель 1NZ-FE, который устанавливался на автомобили Yaris, Bb, Fun Cargo, Platz. Конструкция многих деталей двигателей 1NZ-FE и 1NZ-FXE одинакова. Например, блоки цилиндров у Bb, Fun Cargo, Platz и Prius 11 одинаковые. Однако двигатель 1NZ-FXE использует другую схему смесеобразования, и соответственно с этим связаны конструктивные отличия.
В двигателе 1NZ-FXE реализован цикл Atkinson, тогда как в двигателе 1NZ-FE используется обычный цикл Отто. В двигателе цикла Отто, в процессе впуска, топливо-воздушная смесь поступает в цилиндр. Однако давление во впускном коллекторе ниже, чем в цилиндре (поскольку расход регулируется дроссельной заслонкой), и поэтому поршень совершает дополнительную работу по всасыванию топливовоздушной смеси, работая как компрессор. Около нижней мертвой точки закрывается впускной клапан. Смесь в цилиндре сжимается и поджигается в момент подачи искры. В отличие от этого, цикл Atkinson не закрывает впускной клапан в нижней мертвой точке, а оставляет его открытым, в то время как поршень начинает подниматься. Часть топливовоздушной смеси вытесняется во впускной коллектор, и используется в другом цилиндре. Таким образом, уменьшаются насосные потери, по сравнению с циклом Отто. Поскольку объем смеси, который сжимается и сгорает, уменьшен, то давление в процессе сжатия при такой схеме смесеобразования также уменьшается, что позволяет повысить степень сжатия до 13, без риска появления детонации. Увеличение степени сжатия способствует увеличению термического КПД. Все эти мероприятия способствуют улучшению топливной экономичности и экологичности двигателя. Расплатой является уменьшение мощности двигателя. Так двигатель 1NZ-FE имеет мощность 109 л.с., а двигатель 1NZ-FXE - 77 л.с.
Мотор/Генераторы
Prius имеет два электрических мотора/генератора. Они очень похожи по конструкции, но отличаются по размерам. Оба – трехфазные синхронные двигатели с постоянными магнитами. Название более сложно, чем сама конструкция. Ротор (часть, которая вращается) – представляет собой большой, мощный магнит и не имеет никаких электрических соединений. Статор (неподвижная часть, прикрепленная к корпусу автомобиля), содержит три набора обмоток. Когда ток проходит в некотором направлении через один комплект обмоток, ротор (магнит) взаимодействует с магнитным полем обмотки и устанавливается в некотором положении. Пропуская ток последовательно через каждый набор обмоток сначала в одном направлении, а затем в другом, можно перемещать ротор из одного положения к следующему и так заставить его вращаться.
Конечно, это упрощенное объяснение, но показывает суть данного типа двигателя.
Если же ротор вращает внешняя сила, электрический ток течет в каждом наборе обмоток по очереди и может использоваться для заряда батареи или для питания другого двигателя. Таким образом, одно устройство может быть двигателем или генератором в зависимости от того, пропускается ли ток в обмотках, чтобы притягивать магниты ротора, или ток выходит, когда некая внешняя сила вращает ротор. Это еще более упрощено, но послужит глубине объяснений.
Мотор/генератор 1 (MG1) связан с солнечной шестерней устройства распределения мощности (PSD). Он - меньший из двух и имеет максимальную мощность около 18 кВт. Обычно он осуществляет запуск ДВС и регулирует обороты ДВС изменением производимого количества электроэнергии. Мотор/генератор 2 (MG2) связан с коронной шестерней планетарного механизма (устройства распределения мощности) и далее через редуктор на колеса. Поэтому он непосредственно приводит в движение автомобиль. Он - больший из двух моторов-генераторов и имеет максимальную мощность 33 кВт (50 кВт для Prius NHW-20). MG2 иногда называют "тяговый мотор", и его обычная роль - приводить автомобиль в движение как двигатель или возвращать энергию торможения как генератор. Оба мотора/генератора охлаждаются антифризом.
Поскольку моторы/генераторы работают от переменного трехфазного тока, а батарея, как и все батареи, производит постоянный ток, необходимо некое устройство, чтобы преобразовать один вид тока в другой. Каждый MG имеет "инвертор", который выполняет эту функцию. Инвертор узнает положение ротора от датчика на валу MG и управляет током в обмотках мотора так, чтобы поддерживать вращение мотора на требуемой скорости и с необходимым вращающим моментом. Инвертор изменяет ток в обмотке, когда магнитный полюс ротора проходит мимо этой обмотки и переходит к следующей. Кроме того, инвертор подключает напряжение батареи на обмотки и затем выключает снова очень быстро (с высокой частотой), чтобы изменить среднее значение тока и, следовательно, крутящий момент. Используя "самоиндуктивность" моторных обмоток (свойство электрических катушек, которые сопротивляются изменению тока), инвертор может фактически пропустить больший ток через обмотку, чем поступает от батареи. Он работает только когда напряжение на обмотках меньше напряжения батареи, следовательно, энергия сохраняется. Однако, поскольку значение тока через обмотку определяет крутящий момент, этот ток позволяет достигнуть очень большого крутящего момента на малых оборотах. Приблизительно до 11 км/ч, MG2 способен создать крутящий момент 350 Нм (400 Нм для Prius NHW-20) на редукторе. Именно поэтому автомобиль может начать движение с приемлемым ускорением без использования коробки передач, которая обычно увеличивает крутящий момент ДВС. При коротком замыкании или перегреве инвертор отключает высоковольтную часть машины.
В одном блоке с инвертором расположен и конвертер, который предназначен для обратного преобразования переменного напряжения в постоянное - 13,8 вольт.
Чтобы немного отойти от теории, немного практики: инвертор, как и мотор-генераторы, охлаждаются от независимой системы охлаждения. Эта система охлаждения приводится в действие электрической помпой.
Если на 10 кузове эта помпа включается при достижении температуры в гибридном контуре охлаждения около 48°С, то на 11 и 20 кузовах применен другой алгоритм работы этой помпы: будь "за бортом" хоть -40 градусов, помпа все равно нач
Видео Toyota Prius NHW11 замена высоковольтной батареи/ Removing HV Battery и насоса охлаждения инвертора/ Inverter Pump Replacement (Тойота Приус 00-03)
Toyota Prius Mark I рестайлинг общая информация (Тойота Приус 2000-2003)
Высоковольтная батарея
Снятие и установка
Примечание: установка производится в порядке, обратном снятию.
Моменты затяжки указаны в тексте.
1. Ознакомьтесь с мерами предосторожности перед проведением работ.
2. Снимите крышку пола №2 багажного отделения.
3. Снимите поддон для хранения инструментов.
4. Снимите боковую крышку пола багажного отделения.
5. Отсоедините провод от отрицательной клеммы аккумуляторной батареи.
Момент затяжки . 6,0 Нм
6. Снимите сервисную перемычку.
7. Отсоедините четыре пистона и снимите отделку порога багажного отделения.
8. Снимите шторку багажного отделения.
9. Снимите подушку заднего сиденья.
10. Снимите крышку пола №1 багажного отделения.
11. Снимите боковую отделку заднего сиденья с левой и с правой стороны.
12. Снимите боковую крышку пола багажного отделения.
13. Снимите боковой поддон для хранения инструментов.
14. Снимите боковые отделки багажного отделения.
15. Отверните семь болтов и снимите кронштейн высоковольтной батареи.
Момент затяжки . 28 Нм
16. Снимите воздуховод №2.
а) Отсоедините фиксатор и реле №1 вентилятора батареи.
б) Отсоедините два держателя.
в) Снимите воздуховод №2.
17. Отверните семь болтов и снимите боковой кронштейн.
Момент затяжки . 28 Нм
18. Снимите воздуховод №3.
а) Отсоедините разъем.
б) Снимите фиксатор и отсоедините жгут проводов.
в) Отверните болт, отсоедините пистон и снимите воздуховод №3.
Момент затяжки . 4,0 Нм
19. Отверните три болта, две гайки и снимите крышку высоковольтной батареи.
Момент затяжки . 7,5 Нм
20. Снимите соединитель.
21. Отсоедините высоковольтные провода от батареи.
Момент затяжки . 5,6 Нм
22. Снимите высоковольтную батарею.
Примечание: используйте изоляционные перчатки.
а) Отверните четыре болта и отсоедините провод массы от высоковольтной батареи.
Момент затяжки . 19 Нм
б) Отсоедините разъем главного реле.
в) Отсоедините разъем выключателя блокировки.
г) Отсоедините фиксатор и разъем блока управления вентилятором батареи.
д) Отсоедините шланг высоковольтной батареи от панели пола.
е) Снимите высоковольтную батарею.
После одного из СТО Челябинска, привезли на верёвке приуса в 11 кузове. Машинка была приобретена под восстановление, после лобового столкновения. Короче говоря прилепили 11 кузову весь моторный отсек от 10 кузова. Прилепить прилепили а вот запустить не смогли. Подняв капот, наблюдаю такую картину
Видимо слесаря понимали, что в машине присутствует высокое напряжение. Конечно с сечением провода массы они погорячились, улыбнуло.
Первым действием заряжаю высаженную в ноль ВВБ
Зарядил, при первом же запуске машинка выкидывает кучу ошибок. Начинаю устранять ошибки гибридки.
Ошибка Р3120 - HV Transaxle Malfunction - HV сборе Неисправность. Разъём на кпп мг1 перепаян, маркировка по цветам проводов соблюдена. Вот только сам разъём перевёрнут
Устраняю ошибки автоэлектриков, запускаю. Снова ошибка Р3120. Считываю подкод 243 Motor Resolver Malfunction. Motor resolver inter-phase short Прозваниваю проводку от разъёма мг2 до блока управления гибридки, всё в порядке. Вытащив разъёмы с блока гибридки и кпп, начинаю прозванивать на массу. Один из проводов закорочен на массу. Размотав косу, нахожу место и устраняю.
Улыбка моя постепенно тает в работе. Руководствуясь мануалом вставляю не достающих перемычек в подкапотном блоке предохранителей и тут всё напутано с распиновкой в разъёмах.
Постепенно восстановив запускаю заново. Машина выкидывает ошибки Р1300,Р1305, Р1310,Р1315 -Нет сигнала IGF к ЭБУ . В разъёме на катушки + присутствует а вот массы нет. Сняв инвертор наблюдаю обрыв массы
Не стану приукрашать рассказ о том, как сложно собрать машину назад, в обратном порядке. Кто сам хоть раз делал подобное, понимает, что разобрать в данном случае проще, чем собрать. Итак, все собрано, прибрано, заизолировано, подвязано, машина помыта и готова к вручению хозяину. Делаем пробный выезд на площадку перед гаражом — все ОК. Выезжаем за территорию, отъезжаем от гаража метров на 300 — щелчок под капотом, потом хруст, треск и машина не едет. На дворе 1-й час ночи…
Читайте также: