Вопрос

Почему у многих гибридных автомобилей низкая или нулевая тяговая способность?

Я заметил, что многие гибридные автомобили практически не способны буксировать прицепы. Например, гибридная модель Toyota Auris Touring Sports способна буксировать прицеп весом 375 кг (без торможения + с торможением), в то время как негибридная модель способна буксировать прицеп весом 450 кг без торможения и гораздо больший вес с торможением. Модель Auris без Touring Sports в гибридном варианте не может буксировать прицеп, как и Prius первого и третьего поколения. Гибридная модель Yaris не может буксировать прицеп, но негибридная модель Yaris может буксировать прицеп весом до 550 кг без тормозов и гораздо больший вес с тормозами.



Почему так происходит? Учитывая, что в Финляндии максимальная разрешённая скорость при буксировке прицепа составляет 80 км/ч, а без прицепа можно ехать со скоростью 120 км/ч, нагрузка на двигатель, инверторы и мотор-генераторы при буксировке прицепа, безусловно, ниже, чем при движении с прицепом на скорости, превышающей разрешённую. Аналогичным образом гибридные автомобили можно использовать на холмистой местности. Движение в гору оказывает более сильное воздействие на систему, чем буксировка прицепа по равнинной местности.



К счастью, ситуация, похоже, меняется. Грузоподъёмность прицепа Prius Gen4 составляет 725 кг (с тормозами + без тормозов).



Почему у многих старых гибридных автомобилей низкая или даже нулевая тяговая способность?



Почему ситуация меняется именно сейчас?



Перевод вопроса с Mechanics Stack Exchange
Лицензия: CC BY-SA (2.5–4.0)
Оригинальный вопрос: https://mechanics.stackexchange.com/questions/23804/why-do-many-hybrids-have-little-or-no-trailer-towing-capacity

5 Комментариев

  1. После последнего обсуждения в этой ветке появилась хорошая статья, в которой рассказывается о том, что каждый автомобиль должен пройти процесс «омологации», то есть инженерную проверку способности автомобиля буксировать груз. По сути, это противоречит интересам автопроизводителей, потому что на данный момент люди, покупающие гибридные автомобили, заинтересованы только в том, чтобы проехать как можно больше. Тяговое усилие имеет второстепенное значение, и, похоже, время на разработку ограничено.



    Я не согласен с другими аргументами, кроме веса. Как я уже говорил, тормоза не отличаются, и если аккумулятор полностью зарядится во время длительного спуска, автомобиль просто переключится либо на торможение двигателем, либо на механическое/дисковое торможение. Если только крепление для фаркопа физически не подходит к раме, я могу объяснить это только отсутствием стимула для проведения омологационных испытаний.



    Я могу предположить, что вес является одним из факторов, влияющих на результат. Если автомобиль с бензиновым двигателем рассчитан на буксировку груза весом 500 фунтов (вероятно, с учётом полностью загруженной кабины), а вы добавляете ещё 400 фунтов в виде аккумулятора, то, возможно, нет смысла проводить повторное тестирование, чтобы получить сертификат на буксировку груза весом 100 фунтов.


  1. Снижение тяговой способности гибридных моделей Toyota из-за:




    1. нет. Небольшой вес автомобиля? Гибриды могут быть еще тяжелее из-за высоковольтного аккумулятора.

    2. Возможен перегрев двигателя? нет. Гибриды более эффективны, поэтому им не требуется такое сильное охлаждение.

    3. Слабая система взлома? нет. В гибридных автомобилях используются те же системы, что и в обычных (тормозная система, двигатель), а в качестве дополнительной опции — рекуперативное торможение. Более того, двигатель работает лучше, потому что обороты регулируются электроникой и поддерживаются на одном уровне независимо от скорости.

    4. Слабое сцепление? нет. В старых гибридных автомобилях Toyota нет сцепления. В Prius Prime оно есть для движения на электротяге и без неё.

    5. Слабая трансмиссия? НЕТ. Прочность трансмиссии зависит от силы трения передних колёс, которая остаётся практически неизменной.

    6. Охлаждение трансмиссии? ДА. Старые гибридные автомобили имеют пассивное охлаждение трансмиссии. Из-за большой нагрузки на низкой скорости повышается температура, что может привести к нарушению смазки и повреждению трансмиссии. Новые версии могут иметь улучшенное (активное) охлаждение трансмиссии. Гибридный автомобиль Highlander может буксировать больше всего груза в специальной версии с активным охлаждением трансмиссии и дополнительным кулером.


  1. При ограничении максимальной массы прицепа в первую очередь следует учитывать эффективность торможения или устойчивость транспортного средства, а не его мощность.



    Почему у ранних гибридов нет трейлеров?



    Следует учитывать несколько факторов. Во-первых, это аккумулятор. В гибридных автомобилях с рекуперативным торможением электродвигатели работают как генераторы, вырабатывающие электричество. Теперь это электричество нужно куда-то направить, и оно поступает в аккумулятор. Но что, если аккумулятор полностью зарядится во время длительного спуска? Куда же денутся электроны? В конструкции предусмотрена система переключения на обычные рабочие тормоза и прекращения рекуперативного торможения. Теперь эффективность торможения зависит от мощности тормозной системы. Дополнительная масса прицепа приводит к тому, что переключение происходит гораздо быстрее. Гибридные конструкции различаются по мощности рабочих тормозов и допустимой тепловой нагрузке. При перегреве тормозов на длинном спуске эффективность резко снижается.



    Почему у многих старых гибридных автомобилей низкая или даже нулевая тяговая способность?

    Возможно, в более ранние времена инженеры больше заботились о торможении и/или устойчивости, чем отделы маркетинга — о функциях, которые можно рекламировать. Инженеры больше стремились доказать правильность конструкции, чем решать второстепенные задачи, такие как буксировка.



    Почему ситуация меняется именно сейчас?
    Благодаря большему опыту работы с гибридным дизайном и внесённым в него изменениям инженеры могут быть уверены в его надёжности.



    Примечание: конструкция должна выдерживать скорость, превышающую максимально допустимое ограничение скорости во всем мире, а также иметь дополнительный запас прочности на случай чрезвычайных ситуаций. В моем регионе максимально допустимая скорость составляет 60 миль в час (96 км/ч)


  1. Дополнительный момент: Auris Hybrid не сертифицирован для буксировки в Соединённом Королевстве. «Некоторые модели Auris Hybrid, соответствующие европейским стандартам, были специально сконфигурированы для буксировки лёгких грузов, но эти модели недоступны в Великобритании. У них другая система охлаждения, и компоненты нельзя установить на автомобили, соответствующие британским стандартам». blog.toyota.co.uk/toyota-hybrid-towing-questions
  1. Я не знаю причины, но дело не в слабых тормозах. Регенеративное торможение ограничено ёмкостью аккумулятора и возможностями инвертора. Я живу в RAV4 на высоте 4000 футов над уровнем моря, а на работу езжу недалеко от уровня моря. За 2 км аккумулятор не успевает поглотить больше энергии, чем обычные тормоза. Регенеративное торможение ограничено 25 кВт в зависимости от уровня заряда аккумулятора и температуры. Это означает, что в целях безопасности тормоза в гибридном автомобиле должны быть такими же, как в обычном, в зависимости от массы транспортного средства, без учёта помощи при рекуперативном торможении. Кроме того, если у вас коробка передач в режиме D, то RAV4 не будет использовать
Вы уже ответили на этот вопрос