Пристрастията на <strong>Toyota</strong> към хибриднитетехнологии не са от вчера. Експерименталанасерия от малкия спортен GT 800 Hybrid епроизведена през 1967 г.при която всяка от двете задвижващи системи работиавтономно (виж карето).В крайна сметка амбициозният проект Uni 1e-TDI се оказва твърде авангарден за времето сии не влиза в производство въпреки множествотонапредничави идеи и подкрепата от страна наизвестни, мощни компании. Електромоторът иелектрохидравличната система за превключванена предавките са дело на Fichtel & Sachs, а електроннотоуправление е създадено от берлинскотоинженерингово предприятие IAV, зад коетостоят Siemens, VW, Arvin Meritor и GeneralElectric. Но съдбата на Uni 1 e-TDI не е прецедент– далеч изпреварили времето си се оказват ипървият Prius на Toyоta, и Honda Insight, коитопо това време са в заключителна фаза на разработка.За разлика от германското творение обаче,през 1997 година те вече се предлагат на пазараи очакват звездния си миг с цената на загубите,с които техните създатели ги поддържат упоритов производствената си програма.Известен факт е, че най-важното качествона Prius е хармонията между съставнитекомпоненти на силовия тракт, постигната в преследванена максимална ефективност. Отделнитеагрегати са свързани в концептуално обща синергетичнасхема, отразена и в името на задвижващатасистема – HSD (Hybrid Synergy Drive).Още при конструирането на Prius I на инженеритеот <strong>Toyota</strong> е предоставена възможност дамислят широкомащабно, прекрачвайки границитена реализираните до този момент комбинациимежду ДВГ и електромотори и осъзнавайкипредимствата, които би донесло по-гъвкавотоизползване на електроенергията в една напълноинтегрирана система. С това те изпреварват концептуалноколегите си от Honda с техния „паралеленхибрид“ с успоредно свързани електродвигатели бензинов мотор. <strong>Toyota</strong> създава машина,при която електроенергията не изминаваелементарния път „акумулатор-електромотортрансмисия-колела“и обратно, а се включва всложен кръговрат с участието на ДВГ, чиято механичнаенергия се използва за генериране на ток зазадвижване в реално време. По този начин енергиятадостига до колелата по два пътя – част отнея директно, а част през електрическа трансформация.Реално схемата на Тоyota дававъзможност за избягване на необходимостта откласическа предавателна кутия, за избиране нависокоефективни режими на работа на ДВГ порадинепряката му връзка със задвижващитеколела, както и за включване на режими на регенерацияна енергията при спиране и за изключванетона двигателя на празен ход каточаст от общата идея за максимални икономии.След успеха на Тоyota, множество компаниисе обединиха в целеви консорциуми, за да наваксатзагубеното време. Не може да се отрече обаче,че и най-новите разработки в тази област наподобяватсистемите, създадени преди повечеот десет години от двете японски компании.Докато при хибридните модели, които скороще се появят на пазара, обединението VW/Porsche/Audi залага на паралелната схема на работа,<strong>Toyota</strong> все още се придържат към първоначалнатаси конструктивна схема с някои допълненияпри по-големите модели на Lexus. Съвместнатаразработка на Daimler(Chrysler)/GM/BMW пък есложна и скъпа система, при която обединяващитепланетарни механизми са два. Т. нар. TwoMode Hybrid може да осъществи пряка връзка сколелата, когато електрическата трансформацияе ненужна, а Daimler, GM и BMW разполагат и съссвои собствени разработки на по-опростени паралелнихибриди – Gеneral Motors например вечепроизвеждат и продават такива автомобили. Изключителнатасложност на Two Mode систематаобаче на този етап я прави неприложима за компактниавтомобили, а съществената разлика в ценатане може по никакъв начин да бъде абсорбиранаот тях. По тази причина създателите й засегасе ограничават с въвеждането й само в големиSUV модели. Хибридната сфера привлича все6
повече производители и поддоставчици – Fordи Nissan купиха лицензи от Тоyota, преди дасъздадат свои разработки, хибридни компонентии системи вече произвеждат Bosch иSiemens, а Continental работят в сътрудничествос ZF, които заемат водеща позиция в областтана хибридните трансмисии за автобуси и товарниавтомобили, където предлагат различниконцептуални решения в зависимост от конкретнотоприложение.Засега обаче символът на автомобилнатахибридизация продължава да бъде <strong>Toyota</strong>Prius, в чиято сърцевина е базираното на планетаренмеханизъм устройство Power Split Device.Ако се взрем отвъд блясъка на успешния моделще открием, че наред с отчитането на маркетинговатапрозорливост, усилията и инженерния талантна японския гигант, историческата правданалага да се признае, че идеята за обединяванена енергийните потоци точно по този способпринадлежи другиму – на тримата доктори натехническите науки Барух Бергман, ДжорджГелб и Нийл Ричардсън, които в края на 60-тегодини на ХХ век работят в отдела за разработкана задвижващи системи на американската инженеринговакомпания TRW.„Още тогава“, разказва Джордж Гелб вспомените си, „се замисляхме колко многонефт изразходва човечеството. Вярвахме, чев близко бъдеще хората ще използват многоразлични задвижващи системи и че ще имапериод на преход към тях. Приехме, че ролятана подходящо междинно звено в процесана развитие биха могли да изиграят хибриднитесистеми.“ В процеса на разработките втази насока се ражда и идеята за създаване наустройство, използващо принципа на работана споменатия PSD – планетарен механизъм,в който се обединяват въртящият момент наелектромотора и на работещия в оптималенрежим на натоварване ДВГ. Пионерите решаваткато трети елемент на планетарния механизъмда използват втора електрическа машинав ролята на балансьор и кръщават разработкатаси EлектроМеханична Трансмисия(EMT). Схемата на работа предвижда част отПрез 1969 година Mercedes правят експерименти с хибридно задвижване на автобуси.Генераторът се задвижва от двигател на лек автомобил с мощност едва 65 к. с., нотеглото на акумулаторите възлиза на колосалните 3,5 тона. През 1978 г. в Щутгарт едаден старт на петгодишни полеви изпитания с 20 хибридни електроавтобуса модел ОЕ305. В същото време текат и практически изпитания на тролейбуси с комбинация отакумулатори и дизелови двигатели.Daimler-Benz предприемат още един опит в тазинасока през 1996 г., когато 17 дизелово-електрически автобуса са оборудвани селектромотори в главините на колелата, но не носят на борда си акумулаторни батерии.Такава е и схемата на представения три години по-късно модел Cito. Съвсем друг еслучаят при туристическия модел O 405 NUH, четири екземпляра от който започватполеви изпитания в няколко алпийски курорта през 1996 г. Благодарение на тежащите800 кг Zebra акумулатори автобусите са в състояние да изминат напълно свободенот вредни емисии пробег от над 10 км по улиците на курортните градове, ползвайкиединствено електроенергия.7