Свяжитесь с нами:

+7 (499) 641-04-14

+7 (929) 680-68-98

Показать все

Тех-Инфо

Система охлаждения узла ведущий мост-коробка передач гибрида Toyota

Система охлаждения узла ведущий мост-коробка передач гибрида Toyota

Гибридные автомобили Toyota, как например, популярный Prius - насчитывают десятилетнюю историю, и уже представляют третье поколение на Северо-Американском рынке (рис. 1). На них применяется последовательно-параллельный узел ведущий мост-коробка передач (transaxles) и трансмиссии. Там размещаются два основных электрических двигателя силового агрегата (powertrain). Такие двигатели, а точнее "двигатели-генераторы", учитывая их способность создавать крутящего момент (например, при ускорении, при движении по инерции, при запуске двигателя автомобиля), или генерировать переменный ток (например, при зарядке и рекуперативном торможении). Обмотка статора двигателя-генератора может быстро нагреваться, особенно когда неожиданно подвергается высоким нагрузкам при создании крутящего момента. Охлаждение достигается циркуляцией воздуха в узел ведущий мост-коробка передач или трансмиссии, а также путем  отдачи тепла трансмиссионной жидкости, которая смазывает подшипники, шестерни, и/или цепи. Но этого недостаточно. Требуется дополнительное охлаждение.

Рис 1: Toyota Prius "Generation III" 2010 как и другие гибриды Toyota и Lexus, использует две жидкостные системы охлаждения

Для отвода тепла из обмотки статора, узла ведущий мост-коробка передач и трансмиссии Toyota использует уникальный контур охладителя инвертора. Этот контур охладителя представляет собой отдельную систему, никак не связанную с  системой охлаждения двигателя автомобиля, и служит для отвода тепла от силовой электроники инвертора, которая, в свою очередь, управляет генераторами автомобиля. Надлежащая эксплуатация этой системы охлаждения имеет большое значение для инвертора автомобиля, а также для узла ведущий мост-коробка передач или трансмиссии.

Описание работы системы 

Бесщеточный электрический насос с рабочим напряжением 12 В перемещает охладитель от радиатора, установленного впереди,  до каналов охлаждения  инвертора (рис. 2). Этот радиатор является отдельным блоком. Однако существуют модификации, где он интегрирован с радиатором системы охлаждения двигателя в один блок, но охладители обоих систем физически разделены.

Рис. 2: Система охлаждения inverter/transaxle Toyota Prius 2001-2003

Рис. 2: Система охлаждения inverter/transaxle  Toyota Prius 2001-2003

Когда охладитель инвертора поступает в каналы своего контура, он косвенно поглощает тепловое излучение силовой электроники инвертора. После этого он поступает в каналы охладителя на узел ведущий мост-коробка передач или трансмиссии через шланги. Поглотив дополнительное тепло из основных двигателей-генераторов автомобиля, охладитель возвращается в радиатор, чтобы, проходя через него, рассеять тепло в воздухе.

Этот охладитель по составу такой же, как и охладитель, который используется в системе охлаждения двигателя автомобиля.  Но он обычно используется при более низком давлении, которое может колебаться в зависимости от модели автомобиля  от ~5 PSI в ранних системах, до 13-15 PSI в Prius 2010. Так как система охлаждения предназначена для уменьшения, а не для регулировки температуры, там отсутствует термостат. В системе охлаждения есть один или несколько клапанов прокачки тормозной системы, которые служат для стравливания воздуха из системы, после заменены охладителя. Для обслуживания системы так же могут использоваться устройства, заполненные вакуумом.

Обслуживание

Подобно любой системе охлаждения, контуру охладителя гибридного автомобиля необходимо регулярное обслуживание. Модель Prius 1-го поколения (2001-2003) использует охладитель фирмы Toyota Long Life Coolant (LLC), который разбавляется водой в пропорции 50/50. Все последующие гибридные автомобили Toyota и все гибриды Lexus используют охладитель Super Long Life Coolant (SLLC) Toyota, (рис. 3), который уже предварительно смешан. Пробег, после которого выполняется  техническое обслуживание многих гибридных автомобилей Toyota и Lexus, поставляемых на северо-американский рынок, составляет 160,93 км перед первой заменой охладителя, и через каждые - 80,47 км для последующих замен. Уточните периодичность технического обслуживания для замены соответствующего охладителя у каждого автомобиля, исходя из региона или страны, в которых он эксплуатируется.

Рис. 3: Предварительно смешанный охладитель «Toyota SLLC pre-mixed» рекомендован для гибридов Toyota и Lexus.

Рис. 3: Предварительно смешанный охладитель «Toyota SLLC pre-mixed» рекомендован для гибридов Toyota и Lexus.

Неисправности

Все механические системы рано или поздно выходят из строя. Помимо утечек охладителя, причиной неудовлетворительной работы системы охлаждения инвертора/ узла ведущий мост-коробка передач могут быть сбои в работе электрического насоса или полная его поломка. Если допустить, что в системе нет воздушных пробок, проверьте циркуляцию потока охладителя, сняв колпачок расширительного бачка, который установлен на инвертор или рядом с ним. Также можно перевести автомобиль в режим READY (система включена) и положить руку на корпус насоса. Наличие вибрация служит индикатором вращения насоса.

Шумная работа насоса может указывать на недостаток охладителя и/или на механические проблемы с самим насосом. Насос может давать периодические сбои в работе, что усложняет диагностику в сервис центре, когда нет возможности воспроизвести условия работы. Некоторые автомобили могут вывести код неисправности DTC, указывающий на неудовлетворительную работу насоса. Обратитесь к соответствующему техническому сервисному бюллетеню, так как в некоторые насосы вносятся конструктивные изменения для устранения подобных неисправностей.

Использование охладителей сторонних производителей (не оригинальных OEM) может характеризоваться более частым техническим обслуживанием и/или потерей гарантии в случае поломки системы. Компания Toyota описывает свой охладитель для двигателя и инвертора/ узла ведущий мост-коробка передач как  "не-силикатный, неорганический, не содержащий соли борной кислоты, этиленгликолевый охладитель с низким содержанием фосфатов и органических кислот", и не рекомендует использование любого другого типа охладителя.

Вариации на тему

Охладительные контуры инвертора встречаются и в других гибридах. Некоторые умеренные параллельные гибридные системы, например установленные в гибридах Chevrolet Malibu, Saturn Aura, и Saturn Vue имеют охладительный контур инвертора встроенный в охладительный контур двигателя автомобиля.

Это частично возможно, поскольку такие системы являются менее мощными и выделяют меньше тепла, чем последовательно-параллельная системы (series-parallel system). Однако, узел ведущий мост-коробка передач, который используется в таких системах сравнительно стандартный, и не требует дополнительного охлаждения. Более сложная силовая электроника, например, применение кремниево-карбидных транзисторов, может заставить производителей применить в будущих гибридах отдельный охладительный контур для более мощных последовательно-параллельных систем.

Вспомогательные охлаждающие системы применяются не только для охлаждения инверторов или узлов ведущий мост-коробка передач. Ожидается, что Chevrolet Volt, который является гибридом расширенной серии, и выпуск которого планируется к концу следующего года, будет использовать большую литиево-ионную аккумуляторную батарею с жидкостным охлаждением и мощностью 16 кВ/ч. Для сравнения, аккумуляторная батарея, установленная на современный Prius имеет мощность всего 1.2 кВ/ч. Некоторые аккумуляторные электромобили будут использовать аккумуляторные системы с жидкостным охлаждением, что  приведет к увеличению веса автомобиля и его усложнению, но это сможет улучшить охлаждение аккумулятора и повысить безопасность.

Вывод

Гибридный автомобиль, который создает достаточно мощный крутящий момент, для обеспечения передвижения обычно требует наличия жидкостной системы охлаждения. Система с инвертером должна обслуживаться согласно рекомендациям производителя. Как мы видели, последовательно-параллельный силовой агрегат (powertrain)гибридного автомобиля часто расширяет возможности системы охлаждения по отбору тепла от двигателей-генераторов. Соответствующее обслуживание, диагностика, и ремонт узла ведущий мост-коробка передач в таких гибридных моделях как Toyota Prius, Ford Escape, и Nissan Altima, а также в заднеприводных и переднеприводных трансмиссиях, установленных на гибридные седаны Lexus, требует хорошего знания системы охлаждения и компонентов, связанных с работой инверторов. Так как на рынке появляется все больше и больше гибридов с ручным включением режима «EV Mode» (движение только на электрической тяге), можно ожидать появления в центрах технического обслуживания большого числа гибридов, с установленными системами жидкостного охлаждения электромоторов трансмиссии.
 


Возврат к списку

×

Авторизация

Забыли свой пароль?

Получить одноразовый пароль

×

Получение одноразового пароля

Выслать однаразовый пароль на

Авторизоваться