Всем привет, продолжаю серию статей про приусы, да и гибриды в целом.
В этот раз расскажу Вам о расходе, о том, что и почему на него влияет, немного об устройстве приуса, ну и постараюсь развеять некоторые мифы.

Предыдущая часть: Заметки опытного ПРИУСовода :: 1. Мифы

1) Устройство ДВС, КПД, проблемы.

Вся история ДВС – сплошная борьба инженеров с основополагающими особенностями конструкции. Если перечислять их вкратце, то это низкая топливная эффективность за счет слишком короткого цикла сгорания, 25-30% топлива в прямом смысле вылетает в трубу. Низкая механическая эффективность – большие потери на перемещение тяжелых деталей шатунно-поршневой группы, на трение, а так же на работу значительного количества навесного оборудования. Не следует забывать и о том, что в автомобиле ДВС, обладающий очень низким крутящим моментом на малых оборотах, нуждается в коробке передач, а это агрегат, в котором тоже теряется часть полученной энергии. Низкая термодинамическая эффективность – большая часть выделяемого тепла не переводится в полезную работу, ведь на это отведено лишь 0,25 всего цикла.



Есть конечно же дизельные двигатели, у которых ситуация получше, есть турбонаддув и тп, но все это мало меняет картину. КПД, конечно же, сильно зависит от условий эксплуатации, при езде в городе он ниже, на трассе выше, но среднее значение не очень большое.

Итого мы имеем КПД современных ДВС на уровне 30-35%, для дизелей этот параметр получше и составляет примерно 40-45%.

2) Что же отличает Приусы? Как работает гибридная силовая установка?

Во-первых, ДВС работает по циклу Аткинсона.
Вкратце:
"Прежде всего двигатель получил специальный коленвал со смещенными точками крепления. Это позволило снизить потери на трении и поднять степень сжатия мотора.
Также в двигателе Аткинсона другие фазы газораспределения. Если на обычном ДВС впускной клапан закрывается практически сразу по прохождении поршнем нижней мертвой точки, то в новой схеме такт впуска значительно длиннее – клапан закрывается лишь на полпути поршня к верхней мертвой точке, то есть, когда в цикле Отто уже вовсю идет такт сжатия.
Теоретически, благодаря этим доработкам должно было существенно улучшиться наполнение цилиндров, а, следовательно – экономичность и мощностные показатели двигателя. В целом, цикл Аткинсона примерно на 10%-15% эффективнее цикла Отто."

Итого, цикл Аткинсона позволяет получить лучшие экологические показатели и экономичность, но требует высоких оборотов. На малых оборотах выдаёт сравнительно малый момент и может заглохнуть.
Однако, эти технические проблемы решены довольно просто, двигатель все время работает на больших оборотах(например, обороты ХХ вместо привычных 600об/мин составляют 1500-2000об/мин) а мотор-генератор в свою очередь накапливает излишки энергии в аккумуляторной батарее.

двигатель приуса. Слева-направо: ДВС, далее напрямую соединенный с валом ДВС-а мотор-генератор 1(МГ1), планетарная передача(она же трансмиссия), тяговый мотор-генератор 2 (МГ2)

В двух словах, трансмиссия приуса работает на отношении оборотов обоих электромоторов, один из которых напрямую соединен с ДВС, второй тяговый. Оба они соединены через планетарную передачу, которая в свою очередь соединена с колесами.
У электромоторов очень высокий КПД, около 85-90%, однако есть часть потерь, связанных с работой инвертора и аккумуляторов, поэтому в итоге общая эффективность электрической части составляет порядка 70%, планетарная передача тоже имеет высокий КПД, простую конструкцию и множество других плюсов по сравнению со всеми остальными коробками передач, это, в свою очередь, добавляет эффективность всей гибридной системе.

Не стоит забывать о том, что на данный момент только электроавтомобили и гибриды способны рекуперировать часть энергии торможения и чать энергии, получаемой от движения накатом. Кроме того, как я уже говорил, у ДВСа забирается часть энергии, которая в обычных авто в режиме ХХ или на высоких оборотах уходит в никуда.

Однако есть и особенности, которые не позволяют гибридной системе быть вдвое эффективнее обычных двигателей на практике. Я уже написал о потерях энергии в инверторе и аккумуляторах, есть также сложности с работой в зимних условиях, ведь большая часть тепла для обогрева салона берется от ДВС, а он не все время работает, поэтому приходится его чаще и на более длительно время запускать.

Кроме всего этого есть и еще одна важная составляющая - это информационный дисплей, который показывает всю возможную информацию о работе гибридной системы, расходы, графики расхода и тп, что в свою очередь психологически немножко тоже играет роль в экономии топлива.

Итого, мы имеем более эффективный и экономичный ДВС, проблемы и особенности которого довольно удачно решены, имеем простую и эффективную трансмиссию, имеем систему рекуперации энергии. Все это делает гибридную систему в 1.2 - 1.6 раз эффективнее обычных систем.
Кроме того, в 30м приусе появилась система использования тепла выхлопных газов. Эта система способствует быстрому прогреву ДВС, уменьшению выбросов и большей экономичности.

3) Самовнушение

Есть у меня один знакомый, ездит на новой камри 2,5. Ездит быстро, мотор то мощный, в пробках стоит, а как же без них. Сам лично видел у него средний расход в 17л/100км на дистанцию порядка 600км. Но нет же, он всем говорит, что расход у него 7л/100км по трассе. Нет, я не спорю, что временами, при определенных условиях на некоторых отрезках дороги расход топлива для этого авто может быть 7л/100км, вполне нормальная ситуация, только вот все это самообман.

Сделать это не сложно, достаточно поездить некоторое время на авто, чтобы машина хорошо прогрелась и вышла в нормальный режим работы, затем надо выехать на трассу и сбросить расходомер, скорость уже набрана, разгоняться не надо, так можно и 10км проехать и 50км и расход будет 7л/100км.

Есть и другой способ, можно сбросить расход в городе вечерком, когда нет никого и светофоры желтые и точно также, но со скоростью 60-70км/ч катиться. Уже не первый раз слышу от разных людей, что расход у них порядка 7-8л/100км по трассе, приусоводы тут вообще отличились, некоторым удается добиться расхода в (!!!) 2л/100км, и это совершенно реальный расход, одно только НО: в обычных, повседневных условиях это невозможно, это самовнушение, самообман.

Скажете, что я не прав? Хорошо, слабо с расходом "по трассе" в 7л/100км поездить месяц?
И что, так ли уж много кто по трассе ездит тут? Или же кусочек МКАДа в 10-30 км это уже трасса?

В общем, самообман и самовнушение все это.

4) Индекс расхода

Что такое расход хоть кто-нибудь знает? Что означают эти самые 7л/100км хоть кто-то задумывался? Что такое моментальный расход и почему иногда он достигает страшных цифр в 99л/100км?

Я называю этот показатель индексом расхода.
Из чего он формируется с математической точки зрения: машина едет, двигатель работает, потребляет топливо, соответственно система с интервалом в каждую условную единицу времени делит объем использованного топлива на пройденное расстояние. В итоге получаем расход в формате N л/100км.

Теперь представим себе ситуацию: возьмем обычный автомобиль и приус, поставим их в пробку.

(картинка для привлечения внимания)

А что у нас в пробке происходит? Правильно, ДВС работает, топливо использует, а машина не едет, итого получаем, что у обоих авто индекс расхода будет формироваться из количества топлива деленного на нуль, а это бесконечность, ну или 99л/100км. При этом, это не означает, что оба автомобиля потратят одинаковое количество топлива, ведь приус эффективнее(читаем об этом выше), а индекс расхода одинаковый. Приус, конечно, практически не будет заводить ДВС в пробке, на светофоре, если заряжена аккумуляторная батарея и достаточно тепла, в противном случае будет заводиться время от времени.

5) Расход приуса на практике.

Ну вот, наконец, добрались до самого интересного.

Надо понимать, что индекс расхода зависит от множества условий(читаем выше).
В моем городе я езжу на работу с работы большую часть времени и изредка по другим маршрутам.
Расстояние до работы 7.1 км, на пусти 17 заторов, среди которых светофоры, перекрестки, пешеходные переходы и тп, скоростной режим в среднем не превышает 70 км/ч. Движение среднее, постоянно приходится то тормозить, то разгоняться. Кроме того, есть 4 пробочных светофора, которые получается проехать с 4 или 5 раза.
Кроме того, зимой я прогреваю машину несколько минут(это в свою очередь сильно увеличивает индекс расхода, ведь авто стоит, расход идет).

Итого:

-----------------------------------------
20й приус

средний расход летом:
- при спокойной езде 5-5,5 л/100км, у некоторых получается 4-5Л/100км, но это либо условия города другие, либо надо педалью газа не пользоваться;
- максимум, что удавалось выжать при максимально динамичной езде с постоянными резкими разгонами и торможениями 6,5 л/100 км.

средний расход зимой:
- в зимних условиях расход в описанных мною выше условиях сильно не отличается для спокойной или димамичной езды и составляет 7-8,5 л/100км

средний расход на трассе:
этот показатель тоже мало зависит от времени года и составляет:
-при скорости 70-80 км/ч - 4-4,5 л/100км,
-при скорости 90-100 км/ч - 5-5,5 л/100км,
-при скорости > 130 км/ч - 6-6,5 л/100км,

-----------------------------------------
30й приус

средний расход летом:
Примечание, я летом на 30м еще не успел поездить, так что информацию беру из уст адекватных, на мой взгляд, приусоводов

- при спокойной езде в режиме ECO4-5 л/100км,
- в режиме POWER при максимально динамичной езде с постоянными резкими разгонами и торможениями 7,5 л/100 км., увеличение расхода тут по сравнению с предыдущим приусом связано с увеличением мощности и наличием спорт режима;

средний расход зимой:
- при спокойной езде в режиме ECO 6.3 л/100км, на данный момент этот показатель у меня средний на 2030км;
- в режиме POWER составляет 7-8,5 л/100км


мой средний расход 6.9 в феврале на расстоянии 162 км с момента последней заправки в городском цикле

мой средний расход 6.3 зимой на расстоянии 2030 км в смешанном цикле

средний расход на трассе:
этот показатель тоже мало зависит от времени года и составляет:
-при скорости 70-80 км/ч - 4 л/100км,
-при скорости 90-100 км/ч - 5 л/100км,
-при скорости > 130 км/ч - 5,8 л/100км,

Для сравнения
-----------------------------------------
новый киа Рио моего друга

при примерно тех же условиях города средний расход 10л/100км

-----------------------------------------
2009 (Марка о которой нельзя говорить) Суперб 1.8 TSI

при примерно тех же условиях города средний расход 12-13л/100км

6) Экономия в денежном эквиваленте.

- в год я проезжаю 30тыс км;
- средняя стоимость бензина в моем городе за год изменилась с 27.20р до 29.70р, среднее значением возьмем 28р;
- средний расход в год 20го приуса 7л/100км.
- средний расход в год 30го приуса 6л/100км.
- для сравнения сходные авто по классу/цене/динамике имеют расход 10-13л/100км, возьмем средний расход в 11л/100км

Итого:
для 20го приуса:
11л/100км - 7л/100км = 4л/100км экономия.
экономия на 1 км: 4л / 100 км = 0,04 л
экономия в литрах в год: 30000 км * 0,04 л = 1200 л
экономия в рублях в год: 1200 л * 28 р = 33600 руб

для 30го приуса:
11л/100км - 6л/100км = 5л/100км экономия.
экономия на 1 км: 5л / 100 км = 0,05 л
экономия в литрах в год: 30000 км * 0,05 л = 1500 л
экономия в рублях в год: 1500 л * 28 р = 42000 руб

За три года использования это 100 000 - 130 000 руб.

И это с учетом моих показателей расхода(у других они могут быть и немного поменьше) и без учета экономии на обслуживании(простота и надежность конструкции исключает типичные для обычных авто: замену ремня ГРМ, коробки, сцепления и тп).

7) Вранье все это, дизель экономичнее.

Многие знают о том, что как-то испытавали несколько автомобилей, среди которых был 20й приус, дизельный фольц и, помоему, смарт и там фольц выиграл по расходу на трассе, а в смешанном или в городском режиме проиграл буквально с разницей в пару процентов. Нюансы не так важны, ведь если Вы внимательно прочитали начало статьи об эффективности, понятно, что приус эффективнее, кроме того, ездили они не долго и врядли все автомобили эксплуатировали в абсолютно идентичных условиях. Я все это к тому, что за полдня испытаний разные результаты можно получить, а вот если поездить 2-3 недели, то приус сильно выигрывает.
Это было тогда, а сейчас мы имеем еще более экономичный и при этом более мощный 30й приус с огромным количеством улучшений для эксплуатации в зимнее время.



Ну вот и все, в следующий раз постараюсь рассказать о комплектациях.

PS пользуясь случаем, отдам хороший приус в хорошие руки

И.... это... да здравствует срач в комментах!