Toyota Prius w policji - jak działa taka skrzynia?

[lipto_on]

moto.onet.pl/1512039,2217,artykul.html

W lekturze tego tekstu zaciekawił mnie fragment o skrzyni:

"Płynna jazda samochodu jest skutkiem zastosowania w pojeździe sterowanej elektronicznie bezstopniowej skrzyni biegów, która dostarcza nieskończonej ilości przełożeń zmieniających się w zależności od prędkości."

Wyjaśni mi ktoś tak po chłopsku, łopatologicznie, jak taka skrzynia działa? Bo nie umiem sobie tego wyobrazić ;-)

[jaki71]

Prościej się chyba nie da:
www.jatco.co.jp/ENGLISH/PRODUCTS/s_cvt.html

[trypel]

lipto_on napisał:


> Wyjaśni mi ktoś tak po chłopsku, łopatologicznie, jak taka skrzynia działa? Bo
> nie umiem sobie tego wyobrazić ;-)


A jak ktoś nie zna angielskiego niech sobie wyobrazi dwa koła o zmiennej
średnicy. Jak średnica jednego rośnie to drugiego maleje. A ponieważ oba są
połączone pasem bądź łańcuchem to w sposób całkowicie bezstopniowy zmienia sie
przełozenie.
Fajna sprawa stosowana od lat wielu w skuterach :)

Jak nie dziala

[crannmer]

trypel napisał:

> niech sobie wyobrazi dwa koła o zmiennej
> średnicy. Jak średnica jednego rośnie to drugiego maleje.
> A ponieważ oba są
> połączone pasem bądź łańcuchem to w sposób
> całkowicie bezstopniowy zmienia sie
> przełozenie.

Skrzynia Priusa nie ma konstrukcyjnie nic wspolnego z klasycznimi bezstopniowymi
skrzyniami biegow.

Ona w zasadzie nawet nie jest bezstopniowa, ale jednobiegowa. Albowiem jest to
planetara przekladnia superpozycyjna, sumujaca momenty obrotowe i obroty z
silnika spalinowego i silnika elektrycznego. Sama mechaniczna przekladnia ma
biegow 1 (slownie: jeden). Dopiero w polaczeniu z elektronicznym sterowniem
kierunku i obrotow silnika elektrycznego powstaje dzialanie porownywalne do
zwyklej, bezstopniowej skrzyni biegow.

Pasow, lancuchow, czy tracych o siebie tarcz tam nie ma.

[trypel]

człowiek pisał ze nie umie sobie wyobrazic - a to najprostsze wyjasnienie jest i
łatwe do zrozumienia

[jaki71]

Hi, hi znalazłem :)

homepage.mac.com/inachan/prius/planet_e.html
Nawet się pobawić można :))

[crannmer]

trypel napisał:

> człowiek pisał ze nie umie sobie wyobrazic -
> a to najprostsze wyjasnienie jest i łatwe do zrozumienia

Proste, ale w tym wypadku zupelnie bledne.

W przypadku Priusa lopatologiczna analogia jest wstawienie zamiast zwyklej
skrzyni biegow mechanizmu roznicowego - ale odwrotnie.

Silnik spalinowy pracuje na jedna polos, silnik elektryczny na druga, a wyjscie
idzie z przekladni glownej na wejscie wlasciwego uladu roznicowego miedzy kolami.

Kierunek i predksc obrotow silnika elektrycznego stanowi wraz z obrotami silnika
spalinowego o aktualnym przelozeniu.

[trypel]

wybacz ale Twoje tłumaczenie jest poprawne ale absolutnie nie łopatologiczne.
Ideę bezstopniowej przekładni (czy tez jak nieraz sie czyta przekładni o
nieskończonej liczbie przełożeń) zdecydowanie lepiej opisują dwa koła o zmiennej
średnicy.

[crannmer]

trypel napisał:

> zdecydowanie lepiej opisują dwa koła o zmiennej
> średnicy.

Zwyklej tak, tej w Priusie zupelnie nie. Bo ta w Priusie nie jest bezstopniowa.

Czy zgubionego klucza tez szukasz tylko pod latarnia, bo tam jest jasniej?

[trypel]

Nie. Ale jak ktoś kto pierwszy raz w życiu zobaczy sztuczne światło i pech
zechce że bedzie to ksenon to nie zaczne mu tłumaczyć jak działają lampy
wyładowcze tylko powiem że to takie małe łuczywo zamkniete w szklanej bańce.

[crannmer]

Jesli na pytanie o zasade dzialania turbodiesla tlumaczysz dzialanie maszyny
parowej, to nie mam wiecej pytan.

[trypel]

Masz potężną wiedzę ale przekazywać jej nie umiesz maluczkim.
Poziom przekazywania informacji powinien być dostosowany do poziomu odbiorcy a
nie Twojego.

Autokorektura

[crannmer]

crannmer napisał:

> Pasow, lancuchow, czy tracych o siebie tarcz tam nie ma.

W ukladzie napedowym Priusa jest jednak jedna jedna przekladnia lancuchowa (o
jednym, stalym przelozeniu) - miezy planetarna przekladnia superpozycyjna, a
dwustopniowa przekladnia glowna.

[sniperslaststand]

Niezły wątek. Muszę przyznać, że nie wiedziałem, iż tak ta przekładnia wygląda, będąc święcie przekonanym, że to klasyczna CVT. Dopiero teraz doczytuję co i jak.

Swoją drogą pomysł z takim połączeniem aby raz ładować akumulator, raz dopędzać samochód poprzez ujmowanie/dodawanie momentu obrotowego do tego, co wytwarza silnik spalinowy, wydaje się bardzo cwanym i takim eleganckim rozwiązaniem. Wcześniej było to powszechnie stosowane czy dopiero w napędzie hybrydowym Toyoty się pojawiło? Pytam bo w sumie ogólnie niewiele tego, co pojawiło się w autach, dla aut się narodziło.

[simr1979]

sniperslaststand napisał:


> Swoją drogą pomysł z takim połączeniem aby raz ładować akumulator, raz dopędzać
> samochód poprzez ujmowanie/dodawanie momentu obrotowego do tego, co wytwarza s
> ilnik spalinowy,

Nie, odwrotnie,wbrew pozorom - to silnik spalinowy "dokłada się" do elektrycznego, mimo, że ten ostatni ma mniejszą moc. Bez uruchomienia silnika elektrycznego Prius w ogóle nie pojedzie.
Tu jest to dość przejrzyście wyjaśnione (zakładka "The Power Split Device"):
prius.ecrostech.com/original/PriusFrames.htm

Polecam też...

[simr1979]

...charakterystyki silników Priusa (spalinowy i elektryczny), każdego z osobna i obu wspólnie:

www.auto-motor-i-sport.pl/testy/Toyota-Prius-hybryda-liftback-test-2438-4.html

[sniperslaststand]

Bardzo dobre te odnośniki, do tych pierwszych się nawet dokopałem, do tych następnych już nie.

Jakiś czas temu rozmawialiśmy i argumentowałem, że takie pasowe/łańcuchowe CVT to przyszłość przekładni, ponieważ dopędzanie silnikiem elektrycznym (w domyśle za skrzynią) zdejmie z nich obciążenie dużymi momentami, a elastyczność systemu pozostaje. Za przykład podałem właśnie Priusa. Sugerowałem również, że problemy z przenoszeniem dużych momentów przez takie przekładnie zostały rozwiązane, podając za przykład V8 z Lexusa LS600h podpiętego do CVT.

A okazało się, że obydwa auta przekładają zupełnie inaczej. Dałem się zmylić powszechnym używaniem skrótu CVT przy powierzchownym opisie tych aut, a trzeba mi czasami doczytać dokładniej, zanim zajmę stanowisko w jakiejś sprawie.

[crannmer]

sniperslaststand napisał:

> wydaje się bardzo cwanym i takim eleganckim rozwiązaniem.

Bo i takim jest :-)

> Wcześniej było to powszechnie stosowane czy dopiero
> w napędzie hybrydowym Toyoty się pojawiło?

AFIK to jest pierwsze (i jedyne) takie uzycie. Inne firmy maja nieco prostsze
rozwiazania.

Przekladnie sumujace w ukladach napedowych pojazdow pojawily sie w czolgach z
polowy ub. wieku. A scislej w ich mechanizmach kierowniczych w ukladzie
Merritt-Brown i jemu pochodnych.

Poza tym stosowane byly czasem w systemach, w ktorych moment obrotowy kilku
niekoniecznie identycznie pracujacych silnikow musi byc mozliwie bezstratnie
podany na jeden wal.

Przekladnia sumujaca uzyta jest rowniez w aktywnym ukladzie kierowniczym BMW.

[lipto_on]

Dzięki za odpowiedzi. Uzupełniłem to co mi napisaliscie przeszukując googlarke i mam już jako takie wyobrażenie. Tylko nie wiem jak to do konca jest z tym sumowaniem, bo na wiki pod hasłem Toyota Prius znalazłem taki opis:

"Napęd realizowany jest w zależności od warunków w jakich porusza się auto. Wygląda to następująco:
Postój – Po uruchomieniu samochodu w trakcie postoju silnik spalinowy (1) jest wyłączony a silnik elektryczny (4) pozostaje w gotowości.
Niska prędkość – Bateria (3) zasila silnik elektryczny (4), który poprzez przekładnię (5) przekazuję napęd na koła (6).
Duże przyspieszenie – Silnik spalinowy (1) napędza prądnicę (2), która wspomaga baterię (3) przy zasilaniu silnika elektrycznego (4), który poprzez przekładnię (5) przekazuję napęd na koła (6).
Jazda ze stałą prędkością – Silnik spalinowy (1) napędza prądnicę (2) zasilającą silnik elektryczny (4), który poprzez przekładnię (5) przekazuję napęd na koła (6).
Zwalnianie lub hamowanie – zastosowano tu hamulec dynamiczny, który z kół napędzanych (6) przekazuje energię poprzez przekładnię (5) do silnika elektrycznego (4), który ładuje baterię (3)"

Czyli generalnie auto jest napędzane cały czas przez silnik elektryczny, a spalinowy tylko "wytwarza prąd" (wiem, że po chłopsku napisane, ale ja lajkonik jestem ;P). To gdzie to sumowanie? :P A co do dwóch kół o zmiennej średnicy - wiem że to uproszczenie ale faktycznie najlepiej trafia do takiej niezorientowanej osoby jak ja ;-)

[simr1979]

lipto_on napisał:


> Czyli generalnie auto jest napędzane cały czas przez silnik elektryczny, a spal
> inowy tylko "wytwarza prąd" (wiem, że po chłopsku napisane, ale ja lajkonik jes
> tem ;P). To gdzie to sumowanie?

Silnik spalinowy NIE TYLKO wytwarza prąd (za pośrednictwem generatora, który jest "tym trzecim" w trójkącie tworzącym przekładnię planetarna - "superpozycyjną", jak to ładnie nazwał Cranmer), ale także "popędza" bezpośrednio silnik elektryczny, dodając mu momentu - patrz drugi z podlinkowanych przeze mnie poprzednio wykresów z AMiS'u.

[crannmer]

simr1979 napisał:

> w trójkącie tworzącym przekładnię planetarna - "superpozycyjną
> ", jak to ładnie nazwał Cranmer),

:-)
Przekladnia superpozycyjna to moj przeklad z Überlagerungsgetriebe.

Wlasciwie to dziecko ma juz swoje polskie imie: przekladnia sumujaca. Ale
"superpozycyjna" brzmialo tak bajerancko, ze nie moglem sie powstrzymac ;-)

[jaki71]

To jeszcze raz zalinkuję tę stronę:
homepage.mac.com/inachan/prius/planet_e.html
Pobaw sie suwaczkami. Jak ruszasz tylko spalinowy - prędkość na wyjściu jest
zero a silnik spalinowy służy jako napęd generatora.
Jak ruszasz tylko suwaczkiem od motoru (elektrycznego) to prius jedzie do
~75km/h na samym elektrycznym, powyżej dołącza spalinowy.
Gdy potrzeba większego przyspieszenia na niższych prędkościach silnik spalinowy
jest także dołączany.

Podobno (pisze podobno bo nie miałem okazji sam sprawdzić) jeżdżąc spokojnie bez
szaleństw po mieście da się jeździć na samym elektrycznym.

[lipto_on]

A, hehe. Już skumałem, dzięki ;-)

[nocebo]

Pytanie do crannmera:
Czy w Priusie jest jakiś rodzaj sprzęgła (np. tarczowe suche/mokre
albo konwerter hydrokinetyczny)? Wydaje się niepotrzebne (bo auto
rusza zawsze przy pomocy napędu elektrycznego), ale kto wie...

[crannmer]

nocebo napisał:

> Pytanie do crannmera:
> Czy w Priusie jest jakiś rodzaj sprzęgła (np. tarczowe suche/mokre
> albo konwerter hydrokinetyczny)?

Mechaniczne AFIK nie. Hydrokinetyczne definitywnie nie.
Obrazki z wysta..., wroc, z wnetrza przekladni:
www.flickr.com/photos/31809458@N00/sets/72157594564180400
i przekroj przez zespol silnik-przekladnia-mech. roznicowy

www.priuswiki.de/images/5/57/Schnitt_Motor_P2.gif