Планетарная коробка передач на Toyota Prius: стоимость обслуживания и ресурс

Гибридный Toyota Prius стал одним из первых автомобилей, объединивший в себе бензиновый двигатель внутреннего сгорания и электрические моторы. Машина необычная, начиная от силовых установок, и заканчивая трансмиссией. Тойота Приус получил автоматическую трансмиссию, однако традиционной и привычной для автомобилистов как таковой коробки передач в ней нет – ни гидроавтомата, ни вариатора, ни робота. Подобные агрегаты также не получится найти, к примеру, в трамвае, троллейбусе и другом транспорте, работающем за счет электрической тяги. Отсюда у владельцев авто возникает вполне логичный вопрос: «стоит ли обслуживать коробку передач на Приус?». В этой статье ответим на популярный вопрос, а также расскажем о ресурсе трансмиссии гибрида.

Обслуживание трансмиссии гибрида Тойота Приус

В конструкции трансмиссии Toyota Prius предусмотрен шестеренный планетарный механизм, согласовывающий работу тягового электродвигателя и бензинового ДВС. Визуально механизм действительно напоминает вариатор в основном из-за цепи, которая не похожа на изделие от ГРМ, но сильно напоминает цепь вариатор Multitronic, который устанавливали на автомобили производства Audi. Но уже в третьем поколении гибрида от цепи отказались в пользу шестеренчатого механизма.

Чтобы разобраться в вопросе, а нужно ли вообще обслуживать коробку передач, необходимо обратиться к инструкции по эксплуатации. Так на страницах мануала можно найти информацию от производителя, которая указывает, что проверять уровень технической жидкости в автоматической трансмиссии стоит как минимум раз в 40 тыс. км, а полностью менять через каждые 80 тыс. км пробега. Подобные рекомендации относятся к тяжелым условиям эксплуатации, впрочем, ежедневная езда в городе такими условиями является по определению.

Ресурс коробки передач

Достаточно часто можно услышать мнение, что АКПП не нуждается в обслуживании, а залитая трансмиссионная жидкость рассчитана на весь срок эксплуатации. Однако нигде не говорится, какой величине этот срок службы равен. Специалисты сходятся во мнении, что трансмиссия гибрида способна без проблем отходить 250-300 тыс. км без единого ремонта. На большее рассчитывать не стоит, ведь ничего вечного в современном автомобильном мире нет, и даже японцам не выгодно с экономической точки зрения собирать авто, которые не ломаются.

Однако практика эксплуатации и обслуживания трансмиссии Toyota Prius показывает, что своевременная смена «старой» технической жидкости, засоренной продуктами износа механических частей коробки передач, позволяет существенно увеличить продолжительность работы агрегата и его ресурс. В идеале обслуживать трансмиссию следует спустя 70-80 тыс. км пробега, полностью меняя рабочий смазочный материал. Если же не придерживаться рекомендаций, то в совокупности с агрессивным характером вождения ресурс коробки сократится в два раза.

Замена масла в коробке

Для замены масла в планетарной КПП потребуется оригинальный смазочный материал Toyota ATS WS или качественный аналог, например, Idemitsu ATF Type TLS-LV. Оригинальный материал обойдется примерно в 400 рублей за 1 литр. Артикул для покупки – 0888680807. Тема выбора трансмиссионного масла в коробку всегда была актуальной. Водители обычно не знают, продукт какого бренда лучше всего приобрести – оригинал или не оригинала.

Масло Idemitsu ATF Type TLS-LV является полным аналогом оригинального Toyota ATS WS, по рецептуре и составу максимально близко находится к рекомендованной самим изготовителем смазочной жидкости. Для заказа одного литра масла в интернет-магазине используйте артикул 30040096-750. Примерная стоимость – 550 рублей.

Также потребуются:

• уплотнительные шайбы (90430-18008) под сливную и заливную пробку;
• при откручивании сливной пробки могут повредиться грани, поэтому лучше всего заранее приобрести новый экземпляр (артикул 90341-18051).

Выполнить всю работу по замене ATF можно самостоятельно, все довольно легко и просто откручивается. Кроме нового ATF масла также нужно вооружиться следующим инструментом:

• ключ-шестигранник на 10 мм;
• головка на 10 мм;
• съемник клипс;
• шланг не менее 1 м;
• воронка и ветошь по желанию.

Из коробки нужно слить старое масло, предварительно открутив две пробки. После чего берется шланг на 1 м и наружным диаметром не более 16 мм. Шланг протягивается и фиксируется воронка, затем заливается новая жижа. Полный заправочный объем составляет примерно 3.7 литра, если авто взять на домкрат, то влезут все 4 литра из-за образовавшегося наклона. Дальше остается сменить уплотнительную шайбу заливной пробки коробки передач и вставить её обратно на место. Ветошью тщательно протрите следы потеков жидкости и вкрутите заливную пробку.

Ремонт планетарной коробки

Трансмиссия Toyota Prius не требует особого обслуживания и ухода, в целом, цены на расходные материалы доступные, да и найти подходящее трансмиссионное масло вместе с фильтром сегодня не проблема. Но даже при условии качественного и своевременного обслуживания временами могут возникать поломки. Одна из наиболее частых причин обращения автомобилистов в СТО за помощью профессионалов – странные звуки, которые издает автомобиль во время движения.

Нередко причина излишней шумности кроется в изношенной втулке, опорного кольца конического подшипника. В таком случае необходимо сразу отправиться на СТО для диагностики агрегата. Предварительный диагноз коробке передач можно поставить, сняв поддон. Обильное количество магнитных и не магнитных продуктов износа укажет на механический износ внутренних составляющих. Без ремонта коробки не обойтись. Иногда возникает потребность в новой КПП, поскольку старую ремонтировать уже нет никакого смысла. За контрактную коробку в хорошем состоянии придется заплатить около 50 тысяч рублей.

Трансмиссия Toyota Prius

В последнем обновлении Toyota Prius трансмиссия стала компактнее и эффективнее

Toyota Prius XW20 с пробегом: идеальная подвеска и двигатель, любящий масло

Из первой части обзора Приуса второго поколения мы выяснили, что тотальное облегчение конструкции ради паспортных показателей расхода топлива не пошло на пользу ни коррозийной стойкости, ни комфорту. И всё же японский гибрид достаточно живуч, особенно первые 150 тысяч пробега. Сегодня мы расскажем об особенностях ходовой части, хитрой гибридной трансмиссии и моторе, который легко может нивелировать весь выигрыш по вредным выбросам, начав беззастенчиво подъедать масло.

Тормоза, подвеска и рулевое управление

Тормозная система у Prius с высокой степенью интеграции с гибридным приводом из-за системы рекуперации энергии. А ещё она очень облегчена, требует частой смены тормозной жидкости и очень не любит сбоев датчиков, благо они случаются редко. Если усилие на педали слишком низкое или высокое, машина резко включает тормоза, клюёт носом или, наоборот, с задержкой реагирует на нажатие педали, то стоит просто остановиться и «перезагрузить» систему. В остальном обычные тормоза, с очень высоким сроком службы колодок, если батарея ещё в порядке. Какая тут связь? Самая прямая: пока батарея хорошо принимает заряд, машина интенсивно использует замедление рекуперацией. Забавный нюанс: у американских машин сзади стоят барабанные тормоза, а у европейцев – дисковые. Отличаются и алгоритмы работы систем ESP.

К подвеске машин что до, что после рестайлинга нареканий нет. Спереди до пробега тысяч в 200 замены обязательно потребуют разве что стойки стабилизатора. Шансы поменять шаровые опоры, опоры стоек или сайлентблоки передних рычагов при пробегах меньше 200 тысяч тоже имеются, но не 100-процентные.

Сзади всё ещё проще и ресурснее: при пробегах за 250 тысяч часто сайлентблоки задней балки, амортизаторы и их втулки могут быть родными и в сносном состоянии. Немного портят идиллию весьма вероятные поломки ступичных подшипников, которые очень не любят внештатных колёс и плохих дорог.

Рулевое управление с простейшим ЭУР на рулевой колонке проблем почти не создаёт. При очень больших пробегах сбоят датчики момента и руль может чуть вести вправо-влево, датчик положения изнашивается и чёткий «ноль» пропадает, контактная колодка может подгорать, но в основном из-за ошибок ремонтников. Ну а сама рейка склонна к постукиваниям, и ресурс наконечников не рекордный: после 50–60 тысяч километров их стоит проверять регулярно.

Трансмиссия

Что такое Hybrid Synergy Drive, очень многие просто не понимают, называя его то вариатором (CVT), то просто электропередачей. И тут нужно пояснение. Проблема любой электрической передачи малой мощности – в её КПД: чем мощность меньше, тем ниже КПД. Для мощности мотора легкового автомобиля КПД получается очень небольшим, менее 70 процентов в лучшем случае, что делает использование такой передачи совершенно неэффективным и на практике малопригодным.

Гениальная идея японских конструкторов основана на использовании двойного дифференциального механизма, который сначала делит поток мощности на две ветви с помощью дифференциала, а второй дифференциал снова сводит поток мощности в один. Изменяя передаточное отношение в одной из ветвей в промежутке, можно изменить общее передаточное отношение привода. В случае с механическими преобразованиями это лишено особого смысла, потому что, чем меньше поток мощности через эту ветвь дифференциального делителя, тем больше должен быть коэффициент редукции для влияния на общее передаточное число. Но у электрической передачи коэффициент редукции стремится к бесконечности и даже может быть отрицательным, а значит, он хорошо подходит для работы в таком делителе.

Поток мощности ДВС делится на две неравные части первым дифференциалом: большая часть момента идёт на механическую передачу и на объединяющий дифференциал. А малая часть момента идёт на электрическую передачу, с её огромными возможностями по преобразованию. Электроника автомобиля легко задаёт нужное передаточное число в цепи генератор –электромотор, а за счёт работы дифференциального механизма общее передаточное число меняется во вполне достаточных для работы легковой машины границах.

При этом передаваемая через электрическую часть мощность остаётся сравнительно небольшой и низкий КПД электрической части передачи мало сказывается на КПД силовой установки в целом, ведь большая часть мощности передана через механическую передачу с КПД, близким к 100 процентам.

У такой системы нет гидротрансформатора, ему не нужны сцепление или сложная гидравлика. Максимум пара-тройка ленточных тормозов для возможности работы системы без одного из моторов и простейшая размыкающая муфта. Передаточное число электрической части передачи меняется бесступенчато, и так же плавно меняется момент на выходном валу трансмиссии. Именно поэтому её называют вариатором, но технически это неверно. Никаких механизмов для плавного изменения момента тут нет, это просто электропередача.

Технически передача реализована в виде набора планетарных редукторов, что делает её очень компактной и удобной для установки на автомобили. Система оказалась настолько удачной, что её у Toyota купили многие конкуренты, в том числе GM и Honda. У Prius второго поколения суммарная мощность электромашин составляет 50 киловатт, мощность ДВС – 58 киловатт, то есть 77 л.с.

Сама по себе электропередача не очень важна, смысл этой машины не только в хитрой трансмиссии, но и в том, что электропередача обратима, запасая энергию при торможении и отдавая при разгонах. Это позволяет обходиться меньшей мощностью ДВС, использовать его только в самых выгодных режимах работы или даже пройти какое-то расстояние на электротяге – у европейских Prius II есть и такая возможность.

Коробка передач у гибрида только одна, собственно HSD второго поколения. Агрегат надёжный, но не без слабых мест. Основная проблема механической части – это вибрации: с пробегом они увеличиваются, а скорость их проявления снижается. Иногда причиной служит износ ШРУС, но чаще проблема внутри самого агрегата. В первую очередь износу подвержены втулки трёхходовой муфты. Наличие в фильтре коробки жёлтых следов бронзы почти всегда говорит о её износе. Конический подшипник блока шестерён второй в очереди на поломку, есть и шансы на поломку дифференциала.

Да, буксировать Prius нельзя, совсем. Коробка сломается быстро и целиком. Ремонтировать её теоретически можно, но на практике так почти никто не делает, благо цены на бэушные коробки передач АКП находятся в пределах 200–300 евро. В среднем до серьёзных проблем коробка ходит около 250 тысяч.

Вторая важная часть трансмиссии – это инвертор, отвечающий за передаточное число в трансмиссии. Про него я довольно подробно рассказывал в первой части материала.

Двигатели

Мотор у машины тоже только один. Это 1NZ-FXE, специальная версия популярного 1NZ, работающая по циклу Аткинсона и имеющая ещё ряд отличий от обычных моторов. Например, электрический привод помпы (не самая надёжная часть) и теплоаккумулятор у американских версий, используемый для быстрого прогрева при холодном старте. Моторы эти относятся к тому же поколению, что печально известные 1ZZ, и проблемы у них похожи.

В первую очередь приготовьтесь к тому, что после пробега в 120–150 тысяч масляный аппетит будет расти даже на тойотовском масле, а во-вторых, ресурс цепного ГРМ очень небольшой, уже после сотни тысяч пробега нужно быть готовым к его замене. Правда, он может протянуть и больше 200 тысяч, да и цена замены не слишком большая, но для Toyota это далеко не лучший мотор.

Вибрации и плавающие обороты, а также запотевание крышек тоже мотор не красят. Стуки клапанного механизма требуют регулировки зазоров, у версии мотора на Prius нет гидрокомпенсаторов, а сёдла клапанов очень нежные. Но он недорог в ремонте, а цена бэушных агрегатов начинается от 30 тысяч рублей.

Особенность именно FXE-версии – сильное загрязнение впускного коллектора, а также высокие требования к свечам зажигания и лямбда-зондам. Менять их приходится сравнительно часто, а ставить лучше оригинальные. Хватает и мелких типовых проблем. Так, датчик давления масла неудачный, склонен к протечкам, а вкладыши крайне не любят малейшего снижения уровня масла или давления. Алюминиевый блок цилиндров легко теряет резьбу болтов ГБЦ, но на этот случай давно используют технологию установки футорок.

Брать или не брать?

Практической выгоды от владения Приусом в России мало. Это в Европе и США можно рассчитывать на налоговые льготы, а для россиян остаётся лишь фактор низкого расхода топлива.

С учётом высочайшей сложности конструкции надёжность этого гибрида можно только похвалить, но если рассматривать машину в возрасте 10 лет и более (а почти все Приусы второго поколения входят в эту категорию), то риск расходов на внеплановый и недешёвый ремонт довольно велик. И все деньги, сэкономленные на заправке, могут уйти в карман сервисов и продавцов запчастей.

Гибридный автомобиль Тойота Приус: устройство, принцип работы

Благодаря своей экономичности и надежности гибридные автомобили Тойота вызывают огромный интерес у потребителя. Плавный ход и устойчивость на дороге, оказывается, далеко не все достоинства этого японского автомобиля. Отличные ходовые качества машины удивительно сочетаются с экономичным расходом топлива. Работу гибридного автомобиля Тойота Приус обеспечивают два источника мощности: электромотор и двигатель внутреннего сгорания (ДВС).

Содержание статьи (закрыть)

• Устройство гибридного автомобиля
• Принцип работы гибридного автомобиля
• Режим работы двигателя
• Двигатель (ДВС)
• -Характеристики двигателя
• Электромотор автомобиля Тойота
• Аккумуляторная батарея
• Заключение, видео

Устройство гибридного автомобиля

Давайте попробуем разобраться, каким образом при повышении мощности машина может расходовать бензин на уровне малолитражки. Устройство гибридного автомобиля Тойота Приус состоит из:

• двигателя внутреннего сгорания (ДВС);
• электромотора;
• планетарного редуктора (делителя мощности);
• генератора;
• инвертора;
• аккумуляторной батареи.

ДВС и электромотор могут работать одновременно, поочередно и дополнять друг друга при необходимости. В гибридном устройстве, крутящий силовой момент на колеса может передаваться от электромотора и ДВС напрямую в различных пропорциях.

Это осуществляется с помощью планетарного редуктора (делителя мощности), который состоит из набора шестерней. Четыре из них присоединены к бензиновому двигателю, а наружная — к электромотору. Еще один сателлит присоединен к генератору, который при необходимости посылает энергию на электромотор или заряжает батарею.

Одним из главных достоинств Приуса можно считать то, что в отличие от электромобилей, для зарядки гибридного автомобиля не требуется подключение к сети питания. Процессор, управляющий всеми действиями машины, подзаряжает при необходимости аккумулятор от ДВС.

Принцип работы гибридного автомобиля

Основная задача инженеров Toyota состояла в том, чтобы создать экономичную машину, которая на трассе не уступала бы мощным «железным коням», но при этом имела бы небольшой расход двигателя. Для этого было использовано сочетание ДВС и электромотора. Чтобы достичь максимальной эффективности, в Тойоте Приус оба источника мощности могут работать отдельно, вместе и параллельно.

Итак, принцип работы гибридного Тойота Приус. Запуск двигателя и разгон автомобиля производится с помощью тягового электромотора. Он вращает внешний сателлит планетарного редуктора и передавая, таким образом, крутящий момент на колеса. Но на аккумуляторе далеко не уедешь. Поэтому, как только автомобиль набрал скорость, в дело включается ДВС.

Совместное использование электромотора и ДВС позволяют добиться максимального КПД (коэффициента полезного действия) всей системы, поскольку. При нажатии на тормоз двигатель внутреннего сгорания отключается и происходит так называемое рекуперативное торможение (вся энергия от сопротивления преобразуется в электрическую), при котором электродвигатель, работая в режиме генератора, заряжает аккумуляторную батарею.

Если автомобилю снова требуется повышенная мощность, например для обгона, вновь включается электромотор, энергии которого вполне хватает для резкого набора скорости. Схемы работы гибридных автомобилей были рассчитаны для увеличения экономичности авто и снижения выброса углекислого газа в атмосферу. При повышении расхода топлива (при нажатии на педаль газа), управляющий компьютер посылает сигнал на делитель мощности и включает электрический источник, что позволяет ДВС работать в режиме без нагрузок.

Toyota обладают уникальной надежностью и гибкостью, поскольку управление движением производится большей частью по проводам, минуя использование сложных узлов и агрегатов. Кстати, в гибриде Тойота Приус генератор выполняет роль стартера, и помогает «раскрутить» ДВС до необходимых 1000 оборотов.

Режим работы двигателя

• Старт. Перемещение при помощи только электрической тяги.
• Движение с постоянной скоростью. В этом случае производится передача крутящего момента на генератор и колеса.
• Генератор, при необходимости, подзаряжает аккумулятор и передает энергию на электромотор. При этом происходит суммирование крутящих моментов обоих тяговых установок.
• Форсированный режим. Электромотор, получая дополнительное питание от генератора, усиливает мощность бензинового двигателя.
• Торможение. Гибрид тормозит большей частью при помощи электродвигателя. Однако при сильном нажатии на педаль, задействуются гидравлические узлы, и торможение происходит обычным способом.

Двигатель (ДВС)

Тип двигателя Тойота гибрид — Hybrid Synergy Drive (гибридный синергетический привод), позволяющий сочетать два источника мощности: ДВС и электромотор. Давайте выясним, какие топливные двигатели устанавливаются на Приус.

В середине 50 годов прошлого столетия инженер Ральф Миллер предложил усовершенствовать идею Джеймса Аткинсона . Суть идеи выражалась в повышении эффективности ДВС путем сокращенного хода сжатия. Именно этот принцип, который теперь часто именуют циклом Миллера/Аткинсона, используется в гибридных двигателях компании Тойота.

Итак, Тойота Приус гибрид, как работает двигатель этого автомобиля. В отличие от других моделей ДВС, процесс сжатия в цилиндре начинается не в момент начала движения поршня вверх, а несколько позже. Поэтому перед закрытием впускных клапанов часть смеси из топлива и воздуха выходит обратно во впускной коллектор, что позволяет увеличить время, в которое используется энергия давления расширяющих газов. Все это обуславливает значительное повышение КПД двигателя, увеличение экономичности агрегата, а также повышает крутящий момент.

Характеристики двигателя:

• Объем — 1794 куб см.
• Мощность (лс/Квт/об мин) — 97 / 73 / 5200.
• Крутящий момент (Нм/об мин) — 142/4000.
• Подача топлива — инжектор.
• Топливо — бензин АИ 95, АИ — 92.

Расход Тойота Приус гибрид на 100 км в городском цикле составляет 3,9 л, по трассе — 3,7 литров.

Электромотор автомобиля Тойота

Конструкция гибридного синергетического привода предусматривает использование тягового электродвигателя. Мощность электромотора Тойота Приус- 56 кВт, 162 Нм. Этот агрегат обеспечивает движение автомобиля со старта и до набора постоянной скорости, включается, когда машина идет на обгон и участвует в торможении. Вся система Тойоты Приус продумана до мельчайших деталей. Зарядка гибридного автомобиля осуществляется в процессе движения, от ДВС через управляющий генератор.

Аккумуляторная батарея

Гибрид оснащен двумя аккумуляторами (основным высоковольтным и вспомогательным), оба находятся в багажнике автомобиля. Основное устройство аккумуляторной батареи автомобиля изготовлено из никель-металл-гидридного сплава и имеет емкость 6,5 А/ч, напряжение 201, 6 В. Этот агрегат имеет собственную систему охлаждения. Внутри высоковольтной батареи находится контроллер, управляющий процессом зарядки каждой ячейки (блока) всего 168 ячеек.

Расход и восстановление энергии аккумулятора контролирует управляющий процессор автомобиля. Аккумуляторная батарея Тойоты Приус не требует подзарядки от электрической сети, этот процесс осуществляется во время движения и торможения (большей частью) транспортного средства.
Вспомогательный аккумулятор: 12 В (35 А/ч, 45 А/ч, 51 А/ч).

Заключение

Несмотря на достаточно высокую стоимость, гибридные автомобили вызывают все больше интереса у покупателей. В сравнении с другими гибрид-автомобилями, Тойота Приус действительно потребляет значительно меньше топлива, и обладает низким уровнем выброса углекислого газа.

http://akppwiki.ru/planetarnaya-korobka-peredach-na-toyota-prius-stoimost-obsluzhivaniya-i-resurs.html
Источник Источник http://www.kolesa.ru/article/toyota-prius-xw20-s-probegom-idealnaya-podveska-i-dvigatel-lyubyashchiy-maslo
Источник Источник http://classcar.ru/gibridnyj-avtomobil-tojota-prius-ustrojstvo-princip-raboty.html