Вот уже несколько десятилетий автомобильной промышленности приходится сталкиваться с тремя основными экологическими проблемами: качество воздуха, изменение климата, а также спрос и предложение на энергоресурсы. Для сохранения энергоресурсов и предотвращения глобального потепления необходимо повышать топливную экономичность автомобилей, также снижая количество выбросов CO2 и сажи.
В 1992 году компания Toyota разработала «Хартию Земли», в которой говорится о том, что «целью деятельности компании Toyota является создание экологически чистых и безопасных автомобилей, а также стремление к «процветанию общества» и «зеленой планете». В феврале 1993 года хартия была дополнена «Экологическим планом действий компании Toyota». Два данных документа указали направление для разработки новых технологий, которому компания продолжает следовать и по сей день в поисках решения проблемы рациональной мобильности с помощью создания совершенного экомобиля.
Разработав подход, основанный на концепции «нужный автомобиля в нужном месте и в нужное время», компания Toyota считает необходимым следовать несколькими путями для достижения поставленной задачи. Поэтому, продолжая работать над усовершенствованием бензиновых и дизельных двигателей за счет применения биотоплива и разнообразных источников энергии, мы уверены, что 21 век – это век гибридного привода.
Гибридный привод не заменяет бензиновый или дизельный двигатель, а дополняет их, повышая таким образом эффективность. По сравнению с автомобилями, оснащенными бензиновыми двигателями, автомобили с гибридным приводом отличаются меньшей токсичностью отработанных газов, а по сравнению с дизельными автомобилями – выбрасывают меньше CO2.
Компания Toyota ведет научно-исследовательские и опытно-конструкторские работы в сфере гибридного привода последние 30 лет. В 1970-х гг. инженеры компании продемонстрировали гибридные модели S800 и Century, в которых сочетались газотурбинные двигатели и электродвигатели. В то же самое время началась работа по созданию электромобилей, а соответствующая программа Toyota была развернута в 1980-х гг.
В 1990-х гг. CO2 признали существенной причиной глобального потепления, что привело к всеобщему стремлению снижать выбросы данного газа, в том числе в отработавших газах автомобилей. Специалисты компании Toyota отметили такие недостатки аккумуляторных батарей для использования в качестве компонентов привода, как большая масса и габариты, поэтому они и обратили свое внимание на различные типы гибридных систем и сосредоточили основные усилия на исследовании и разработке автомобилей с гибридным приводом, которые можно было бы запустить в серийное производство.
Первое поколение Prius появилось на рынке 12 лет назад, в 1997 году, и с тех пор было продано более 2,01 млн. автомобилей Toyota с гибридным приводом по всему миру, благодаря чему выбросы CO2 в атмосферу стали на 11 млн. тонн меньше (данные по состоянию на август 2009 года).
Проект Prius
В 1994 году компания Toyota запустила проект G21. Целью проекта являлось создание «экологичного автомобиля» 21 века, который, несмотря на превосходные экологические показатели, обеспечивал бы комфорт и удовольствие от вождения, свойственные традиционным автомобилям. Кроме того, перед разработчиками ставилась задача сконструировать систему, в полтора раза более эффективную, чем обычные бензиновые или дизельные двигатели. Однако в дальнейшем была задана еще более высокая планка – улучшить эффективность данной системы в 2 раза.
Электронное оборудование в гибридном приводе приобретает ключевое значение, поэтому для производства серийного автомобиля необходимо было уделить огромное внимание всем электронным и механическим компонентам. Для реализации поставленной цели компания Toyota должна была иметь в наличии все инновационные разработки в данной области, поэтому руководство решило выполнить проектирование, разработку и производство всех узлов и деталей собственными силами. При разработке собственной гибридной системы Toyota Hybrid System (THS) специалисты компании изучили более 100 вариантов гибридного привода.
Модель Prius первого поколения появилась на японском рынке в 1997 году (в Европе она появилась тремя годами позже) и стала первым серийным автомобилем с гибридным приводом. В переводе с латыни слово prius означает «идущий впереди», и это название стало символичным для автомобиля, выпущенного еще до наступления эпохи всеобщей обеспокоенности вопросами охраны окружающей среды.
Данное событие стало основной вехой в разработке системы гибридного привода и развитии идеи рациональной мобильности. Уникальная гибридная система (THS) модели Prius сочетала в себе 1,5-литровый бензиновый двигатель и два мощных электродвигателя с бесступенчатой трансмиссией HSD. Гибридный привод развивал максимальную мощность 74 кВт (101 л.с. по стандарту DIN), расход топлива не превышал 5,1 л на 100 км, выбросы CO2 составляли всего лишь 120 г/км.
В течение трех лет с момента выхода модели на рынок компания Toyota значительно доработала аккумуляторную батарею, электродвигатель и инвертор. В 2003 году гибридная система THS II модели Prius была дополнена преобразователем мощности, существенно повысившим КПД системы. Prius второго поколения имел максимальную мощность 82 кВт (111 л.с. по стандарту DIN), расход топлива сократился до 4,3 л/100 км, выбросы CO2 – до 104 г/км.
Новое поколение автомобилей Toyota Prius с гибридным приводом Hybrid Synergy Drive отличается существенно модернизированной системой привода. 90% узлов и деталей гибридного привода подверглись усовершенствованию, благодаря чему система получилась более легкой, компактной и мощной. Значительные усилия инженеров были направлены на улучшение работоспособности привода при эксплуатации в холодных климатических условиях, повышение топливной экономичности и беспрецедентное снижение содержания CO2 в отработанных газах.
На смену 1,5-литровому пришел 1,8-литровый бензиновый двигатель. Общая мощность системы гибридного привода возросла до 100 кВт (136 л.с. по стандарту DIN), расход топлива сократился до 3,9 л/100 км, выбросы CO2 снизились до 89 г/км, что оказалось лучшими показателями среди семейных автомобилей.
Своим мировым успехом модель Prius с последовательно-параллельным гибридным приводом Hybrid Synergy Drive обязана выдающемуся сочетанию высоких технологий и экологичных решений. Постоянное усовершенствование, привело к повышению мощности более чем на 30%, снижению расхода топлива более чем на 23%, сокращению содержания CO2 в отработанных газах почти на 26%.
В 2005 году журналисты европейских СМИ признали модель Prius «Автомобилем года», а годом ранее гибридный привод Hybrid Synergy Drive удостоился титула «Международный двигатель года». В течение пяти последующих лет он также оказывался «Самым экономичным двигателем года».
Ни в коем случае не следует рассматривать третье поколение Prius в качестве нишевой модели, которая оценивается по специальным параметрам. Автомобиль выбрасывает в атмосферу столько же CO2, что и автомобили сегментов А и В, но при этом обладает мощностными характеристиками и динамическими качествами, свойственными скорее автомобилям сегмента D. Доказательством высокой оценки Prius со стороны покупателей служит тот факт, что в течение двух последних лет эта модель оказывается на верхней строчке в рейтинге покупательской удовлетворенности, составляемом агентством JD Power по опросам жителей Германии, Франции и Соединенного Королевства.
