A Toyota Prius és a pedálok titkai: Hibrid technológia és vezetési stílus
A Toyota Prius a világ első sorozatgyártású hibridautója, melynek bemutatása, azaz 1997 óta 140 ezer darab talált gazdára belőle világszerte. Bár a tavalyi importstatisztikák szerint a típus nem fért be az első húszba, a Toyota három német márka, a Volkswagen, az Opel és a Ford után első távol-keletiként a negyedik volt a népszerűségi rangsorban.
A megbízhatóságával hírnevet szerzett japán gyártó hibridmodelljei is híresek arról, hogy nemigen szoktak elromlani, de nem csak ezért érdekesek a használt autót keresők számára.
A Toyota Prius generációi és megbízhatósága
Az első szériás modellt 1997 és 2003 között gyártotta a Toyota. Ezek még kiskategóriás szedánok voltak, a fennmaradt példányok pedig már jellemzően sokat futott, öreg autók - aki most keres aktív használatra takarékos családi autót, nemigen ezt a Priust keresi.
A hibridtechnika sokat finomodott, a Prius pedig nagyot nőtt a második, majd a harmadik generáció bemutatásával. A második generációs Prius tetszetősebb, fejlettebb és egy mérettel nagyobb elődjénél. A 2003-as kiadású második generációs Toyota Prius már valóban középkategóriás limuzin méretű: 4450 milliméter hosszú (135 mm-rel hosszabb elődjénél), tengelytávja 2,7 méter (az elődé 2550 mm). Utastere az elődéhez hasonlóan hosszú és magas, motorházteteje pedig rövid és lejtős. A “púpos”, áramvonalas karosszéria alaktényezője mindössze 0,26, amely a kategóriában a legjobb érték. A Prius valódi ötszemélyes családi autó; az utastér méretei bármely felsőbb kategóriájú személyautóéval vetekednek.
A 2003 és 2009 között gyártott 2-es széria jó állapotú, fiatal, keveset futott példányai, jellemzően az 1,5-2,5 milliós árszegmensben, illetve a 2015-ig készült 3-as Prius olcsóbb, nem sokkal két-két és félmillió forint feletti darabjai a leginkább a megbízhatóságra hajtó Prius-rajongók kedvencei. Ezek a modellek még toyotás viszonylatban is különösen tartós autók. Nem is csoda, mert a sokak által még ma sem egészen értett hibridtechnika a takarékosság mellett minden porcikájában a tartósságot szolgálja.
Avensis motorolaj feltöltési útmutató
A Prius hajtásrendszere: A tartósság titka
A Priusok láncos vezérlésű benzinmotorjai Atkinson-ciklusúak, vagyis viszonylag szűk tartományban, alacsony és közepes fordulatszámon pörögnek. A Priusokban nincs kuplung, nincs turbó, nincs kettős tömegű lendkerék, a harmadik generációs modellben még szíjak sincsenek: egy csomó alkatrészt el lehet felejteni, amelyek más kocsikban előbb-utóbb elkopnak és drágán cserélhetők. Mivel a fékezések, lassítások munkáját nagyrészt az elektromos visszatöltés végzi, a fék is alig kopik.
A Prius jellegéből fakadóan békés, spórolós vezetést kívánó autó, így aki ráérez a hibrides stílusra, nem fogja gyors kanyarokkal, extrém gyorsításokkal és fékezésekkel terhelni a kocsit.
Persze a Prius is csak egy autó. 2-300 ezer kilométer után már senki ne csodálkozzon azon, ha ki kell tisztítani az EGR-szelepet, ki kell cserélni a vízpumpát vagy komolyabban hozzá kell nyúlni a fékhez, a futóműhöz.
Toyota Hybrid Synergy Drive – hogyan működik
A nagyfeszültségű akkumulátor és élettartama
Az egyetlen "sötét ló" ebben a rendszerben sokáig a nagyfeszültségű akku volt, de mára már annyi idő eltelt, hogy ennek az alkatrésznek is ismerjük az elhasználódási jellemzőit. A nikkel-metálhidrid akkumulátorok jellemzően 10-12 év és sok százezer kilométer után kezdenek el annyira gyengülni, hogy már javítást igényeljenek. Az akkumulátor élete cellacserékkel és egy hozzáértő szervizben elvégeztetett felújító-beállító kezeléssel néhány tízezer forintos költséggel többször meghosszabbítható!
Érdemes tudni, hogy a kombisabb formájú, nagyobb utasterű, hétüléses változatban is kapható Prius+ akkumulátora nem Ni-MH, hanem lítium-ion. Ezeknek az akkuknak az elhasználódásáról még nincs elegendő tapasztalat, mert ez a típusváltozat csak 2011 után készült és egyszerűen még nem elég öreg ahhoz, hogy tudjuk, mire számítsunk az akkuval.
A Prius gyújtógyertyáinak fontossága
A vásárláshoz érdemes tapasztalt priusos segítséget magunkkal vinni, aki tudja, hogyan kell pontosan működnie a hibridrendszernek, milyen finoman kell váltania az elektromos és a benzines üzemmód között a technikának. A műszerfali hibajelzések, az elektromos üzemmód tiltása, a próbaúton nem töltődő akkumulátor mindenesetre nem elfogadható jelenség egy ennyire megbízható típusnál. Az idősebb kocsiknál a rozsdásodás ellenőrzésére kell nagy figyelmet fordítani. A Prius szépen öregszik, az utastere se válik leharcolttá akár százezer kilométereken át sem, de az alját ugyanúgy képes megtámadni a korrózió, mint a hagyományos technikájú autókét!
Pedálok és a "váltó" egy modern hibrid autóban
A sok tévhit ellenére egy dologban szinte mindenki egyetért: fékezéskor az elektromos autó visszatölt. Kezdjük azzal, hogy az elektromos autókban és hibridekben a pedálok máshogy működnek, mint a régebbi benzines autókban. A gázpedál nem áll fizikai kapcsolatban semmivel, hanem egy elektronikus érzékelő figyeli a helyzetét.
A fékpedál sincs egyértelműen a fékbetétekhez kapcsolva. Biztonsági okokból megtalálható a hagyományos fékrendszer, de van egy szakasz, amikor a pedált egy rugó ellenében nyomjuk, és egy érzékelő figyeli a szöghelyzetet. Ebben az esetben fizikailag semmi sem történik. Ezt azért jó tudni, mert segít megérteni, hogy egy modern autóban nem vasakat nyomkodunk, hanem számítógépeknek adunk bemenő jelet. Csak megmondjuk az autó komputerének, mit akarunk, az pedig eldönti, mit csináljon.
A "váltó" ugyanazt csinálja, mint a gázpedál: elektronikus jellé alakítja a vezető szándékát. Megmondja a vezérlőegységnek, hogy merre akarunk menni, esetleg milyen stílusban (sport, normál, motorfék). Pláne nem, mert az elektromos autókban nincs sem a klasszikus automatához, sem a kézi váltóhoz hasonló sebességváltó. Helyette általában egy lassító áttétel van, ami egyetlen fogaskerékpárból áll. Ez olajban fut, aminek a szintjét és minőségét ellenőriztetni kell. Csereperiódusa típustól függően 50-100 ezer km.
A kezelőszervek és a motor működése
A kezelőszervek elektronikus kapcsolaton keresztül tudatják az autó számítógépével, hogy mit akar a vezető. Amikor nyomjuk a gázpedált, az elektronika a motorvezérlőn keresztül árammal látja el a motort. Ha pedig a féket nyomjuk, akkor a motor segítségével, szintén a motorvezérlőn keresztül, áramot juttat az akkumulátorba, ami lassulást okoz. Ahogy a gyorsítást is fokozatmentesen tudja szabályozni az elektronika, úgy a lassítást is ugyanilyen finomsággal adagolja.
Elektromos vagy hibrid autóban tehát minden felhasználó használja a visszatöltős fékezést, akár akarja, akár nem, akár tud róla, akár nem!
Regeneratív fékezés és a "B" fokozat
A visszatöltéssel való fékezés lassító képessége egyenesen arányos az autó sebességével. Ebből következik, hogy 5-10 km/h-s sebességnél már nem igazán lehet érdemi negatív gyorsulást elérni visszatöltéssel. Ilyenkor a számítógép jelet ad az üzemi féknek.
Normál használat mellett minden elektromos és hibrid autó így fékez, így nem kopnak el a féktárcsák és fékbetétek még 100.000 km megtétele után sem, mert az autó 90%-ban a motorral fékez.
Érdemes megemlíteni, hogy ez a viselkedés a normál használatra igaz. Mi a helyzet akkor, ha az akkumulátor töltöttsége 100%? Ilyenkor az akkuba hivatalosan nem fér több töltés, ezért nem működhet a visszatöltés sem.
Az elektromos és hibrid autókban általában találunk egy olyan módot, ami extra erős motorfékhatást biztosít (gyakran "B" fokozatként jelölik). A közhiedelem szerint az autó csak ilyenkor tölt vissza, de ez nem igaz. Azt is gyakran látom, hogy arra biztatják egymást a felhasználók, hogy ha takarékoskodni akarnak az elektronokkal, akkor ezt a módot kell választani. A helyzet sajnos nem ennyire egyszerű, nem szabad általánosítani.
Inkább egy kényelmi extraként érdemes tekinteni rá, amely lehetővé teszi, hogy az autót 90%-ban egy pedállal vezessük. Nem kell átlépegetni a fékre, ha meg akarunk állni, egyszerűen csak fel kell engedni a gázpedált és az autó elektronikája először visszatöltéssel lassít, majd egyes típusoknál az üzemi fék használatával megállítja a járművet.
A „B” fokozat tartós lejtmenet esetén is hasznos lehet, mert nem kell folyamatosan nyomni a féket, az autó számítógépe biztosítja a motorfékkel elérhető maximális fékhatást, amibe csak ritkán kell pluszban belefékezni. Sokan úgy gondolják, hogy a regeneratív fékezésnél nincs hatékonyabb módszer az energiával való spórolásra, de ez sem teljesen igaz. A hatótávnövelés szempontjából a legjobb módszer a kigurulás vagy más néven vitorlázás, amikor az autót hagyjuk szabadon futni egészen a megállásig.
Egy autó 50 km/h-s sebességről közel 1 km-t képes gurulni mielőtt megáll, tehát amikor a forgalmi szituáció megengedi, akkor a legjobb, amit tehetünk, hogy normál „D”-ben haladva levesszük a lábunkat a pedálokról és hagyjuk szépen gurulni az autót.
A fékezés közbeni energia visszanyerésnek van egy hátránya, ami miatt jobb a kigurulás, ez pedig a 100% alatti hatásfok. Amikor gyorsítunk az autóval, már akkor kialakulnak bizonyos veszteségek a rendszerben. Az akkumulátornak, a motorvezérlőnek, a motornak, a hajtásnak és a keréknek is van egy bizonyos hatásfoka. Amikor visszatöltéssel fékezünk, akkor az energia ugyanezen az útvonalon, halad végig egészen az akkumulátorig. Ha ez megint 90% alatti, akkor az össz hatásfok nem lehet nagyobb ~80%-nál. Tehát ideális esetben csak a gyorsításra fordított energia 80%-a nyerhető vissza. Ez az oka annak, hogy jobb a vitorlázás.
Természetesen egy tisztán belsőégésű motoros jármű a mozgási energia 0%-át képes visszanyerni fékezéskor!
Az "eco" mód és energiatakarékos vezetés
A villanyautók többségén van valamilyen energiatakarékos mód, amit a legtöbb gyártó „eco” jelzővel lát el. Ha benyomjuk a gombot, vagy aktiváljuk a menüben, sok érdekes dolog történik. A legfontosabb és valóban hasznos korlátozás, a motor teljesítményének csökkentése. Ezzel a gyorsítás mértékét és a végsebességet is limitálni lehet. Tulajdonképpen egy gyengébb autót kapunk a nagyobb hatótávért cserébe.
A másik - elég bosszantó dolog - hogy a belső hőmérséklet szabályzásáért felelős rendszer (klíma, fűtés, levegő befúvás) hatékonysága is csökken. Sok esetben belső keringetésre kapcsol és a ventilátor ereje is jelentősen lecsökken.
Az, hogy a klímát csak 1-2 °C fokkal hidegebbre állítsuk, mint a külső hőmérséklet vagy hogy a fűtést 15-18 fokra állítva kormány és ülésfűtéssel vezessünk még elfogadható, mert óránként akár 3-4 kWh energiát is megtakaríthatunk. Viszont a szellőztető ventilátor kikapcsolásával, a lámpák lekapcsolásával és a rádió kikapcsolásával egy 3-4 órás út során is maximum 0,5 kWh-át nyerhetünk. Megéri?
Aki elektromos autóba ül, mindenképp fogja használni a regeneratív fékezést, akár tisztában van vele akár nem. Az autó számítógépe igyekszik először mindig visszatöltéses fékezést alkalmazni.
Az e-pedal és a „B” mód nem takarékos üzemmódok, hanem kényelmi extrák, érdemi megtakarítást átlagos vezetési körülmények között nem lehet velük elérni, viszont városban, dinamikus vezetési stílus esetén javasolt a használatuk.
A hatótáv növelésének leghatékonyabb eszköze továbbra is az óvatos pedálkezelés, a kis sebesség és az előrelátó vezetés.
A Toyota Prius "váltója" és a hibrid rendszer
A piacon minden bizonnyal a Toyotáé a legrégebbi, ennélfogva legismertebb hibrid rendszer. Így bizonyára sokan tudják, hogy a Prius, vagy épp a hibrid Corolla úgy tesz, mintha automata váltós lenne: a karon a szokásos R-N-D és B jelzéseket látjuk. Pedig a japán gyártó autóiban valójában nincs klasszikus értelemben vett váltó. Helyette egy bolygómű kapcsolja össze az elektromos- és benzinmotort, maga osztja be, melyik mit csinál, és mikor csinálja.
A Toyota megoldását sokan hiszik CVT váltónak, pedig csak a viselkedése hasonlít arra, de hogy ne legyen ilyen egyszerű a képlet, más gyártók valóban építenek ilyen fokozatmentes automatát hibridbe. A megoldás a robogókból lehet ismerős, lényegében egy felnagyított variátor, ami azonban csak a nevében fokozatmentes, mert általában előre beprogramozott, virtuális fokozatokkal bolondítják meg. Ilyet használt korábban a Honda, bár újabban lecserélték a rendszert.
A CVT előnye, hogy a sok automata váltóra jellemző késedelemmel nem kell megküzdeni, és a szerkezet elfedi a villany- és benzinmotor összjátékát, viszont kevésbé tudja hasznosítani a mozgási energiát töltésre, mint más megoldások.
Egyéb hibrid váltóművek
Léteznek továbbá olyan hibridek is, amelyekben valóban hagyományos automata váltó dolgozik, azt egészítik ki villanymotorral, amelyet gyakran a hidrodinamikus nyomatékváltó helyére építenek be. Ilyet találunk például a Mercedes, a Porsche vagy épp a BMW hibridjeiben.
Oké-oké, de ezek szegről-végről mind automata váltók, tehát a kérdésre még nem válaszoltunk: tényleg minden hibrid automata? Nem az. Pár éve a Schaeffler fejlesztett olyan modult, amely lehetővé tette a kézi váltós hibridezést. Ma körülnézve az autóiparban, egész sok márkánál találhatunk manuálisan kapcsolható sebességváltót hibrid autókban. Ez az úgynevezett lágy vagy mild hibridekre jellemző igazán, amilyen például a Suzuki megoldása. Ezeket az autókat pontosan ugyanúgy vezethetjük, mint bármilyen más kézi váltós kocsit.