"Tahrik aksı - şanzıman" hibrit Toyota'nın soğutma sistemi
Popüler Prius gibi Toyota hibrit araçları on yıllık bir geçmişe sahiptir ve şimdiden Kuzey Amerika pazarında üçüncü nesillerini yaşamaktadırlar (Şekil 1). Bir seri paralel montaj tahrik aksı-dişli kutusu (transakslar) ve şanzımanlar kullanırlar. Güç ünitesinin (güç aktarma organı) iki ana elektrik motoru vardır. Bu tür motorlar, tork üretme (örneğin hızlanma, yavaşlama, bir araba motorunun çalıştırılması sırasında) veya alternatif akım üretme (örneğin şarj ve rejeneratif frenleme sırasında) yetenekleri göz önüne alındığında daha spesifik olarak "motor-jeneratörleri" dir. Motor-jeneratör stator sargısı, özellikle aniden yüksek tork yüklerine maruz kaldığında hızla ısınabilir. Soğutma, havanın tahrik aksı-dişli kutusuna veya şanzıman tertibatına sirküle edilmesiyle ve yatakları, dişlileri ve/veya zincirleri yağlayan şanzıman sıvısından ısının dağıtılmasıyla sağlanır. Ama bu yeterli değil. Ek soğutma gerekli.
Şekil 1: 2010 Toyota Prius "III. Nesil", diğer Toyota ve Lexus hibritleri gibi iki sıvı soğutma sistemi kullanır.
Toyota, stator sargısından, tahrik aksı-dişli kutusu grubundan ve şanzımandan ısıyı çıkarmak için benzersiz bir invertör soğutucu devresi kullanır. Bu soğutma sıvısı devresi, aracın motor soğutma sisteminden ayrı, ayrı bir sistemdir ve inverterin güç elektroniğinden ısıyı uzaklaştırmaya hizmet eder ve bunlar da aracın alternatörlerini çalıştırır. Bu soğutma sisteminin düzgün çalışması, aracın invertörü kadar tahrik aksı-şanzıman veya şanzıman grubu için de çok önemlidir.
sistemin açıklaması
12V fırçasız bir elektrikli pompa, soğutucuyu öne monteli radyatörden inverter soğutma kanallarına taşır (Şekil 2). Bu radyatör ayrı bir birimdir. Bununla birlikte, motor soğutma sisteminin radyatörü ile tek bir birime entegre edildiği, ancak her iki sistemin soğutucularının fiziksel olarak ayrıldığı modifikasyonlar vardır.
Pirinç. 2: Soğutma sistemi inverter/transaks Toyota Prius 2001-2003
İnverter soğutucu devresinin kanallarına girdiğinde, inverterin güç elektroniğinin termal radyasyonunu dolaylı olarak emer. Daha sonra hortumlar vasıtasıyla tahrik aksı-şanzıman grubuna veya transmisyon grubuna soğutucu kanallara girer. Aracın ana motor-jeneratörlerinden ek ısıyı emdikten sonra, soğutma sıvısı içinden geçerken ısıyı havaya dağıtmak için radyatöre geri döner.
Bu soğutma sıvısı, bir araba motorunun soğutma sisteminde kullanılan soğutma sıvısı ile aynı bileşime sahiptir. Ancak, genellikle araç modeline bağlı olarak erken sistemlerde ~5 PSI'dan 2010 Prius'ta 13-15 PSI'ye kadar değişebilen daha düşük basınçlarda kullanılır.Soğutma sistemi sıcaklığı düzenlemek yerine azaltmak için tasarlandığından, termostat. Soğutma sisteminde, soğutma sıvısı değiştirildikten sonra sistemdeki havayı boşaltmaya yarayan bir veya daha fazla fren sistemi hava alma valfi bulunur. Sistemin bakımı için vakumlu cihazlar da kullanılabilir.
Hizmet
Herhangi bir soğutma sistemi gibi, HV soğutucu devresinin de düzenli bakıma ihtiyacı vardır. 1. nesil Prius (2001-2003), suyla 50/50 oranında seyreltilmiş Toyota Uzun Ömürlü Soğutucu (LLC) kullanır. Sonraki tüm Toyota hibritleri ve tüm Lexus hibritleri, Toyota'nın önceden karıştırılmış olan Süper Uzun Ömürlü Soğutma Sıvısını (SLLC) (Şekil 3) kullanır. Kuzey Amerika pazarına teslim edilen birçok Toyota ve Lexus hibrit aracının servis aralığı, ilk soğutma sıvısı değişiminden önce 160,93 km ve sonraki her değişimde 80,47 km'dir. Kullanıldığı bölge veya ülkeye göre her araç için uygun soğutma sıvısı değiştirme aralığını kontrol edin.
Pirinç. 3: Toyota ve Lexus hibritleri için "Toyota SLLC önceden karıştırılmış" önceden karıştırılmış soğutma sıvısı önerilir.
arızalar
Tüm mekanik sistemler er ya da geç başarısız olur. Soğutma sıvısı sızıntılarına ek olarak, elektrikli pompa arızalanırsa veya tamamen arızalanırsa sürücü/tahrik aksı-dişli kutusu komplesi soğutma sistemi düzgün çalışmayabilir. Sistemde hava cebi olmadığını varsayarak, sürücünün üzerine veya yanına takılı olan genleşme deposu kapağını çıkararak soğutucu akış sirkülasyonunu kontrol edin. Ayrıca aracı HAZIR moduna (sistem açık) alabilir ve elinizi pompa gövdesinin üzerine koyabilirsiniz. Titreşimin varlığı, pompa dönüşünün bir göstergesi olarak işlev görür.
Gürültülü bir pompa, soğutma sıvısı eksikliğine ve/veya pompanın kendisinde mekanik bir soruna işaret edebilir. Pompa, çalışma koşullarını yeniden oluşturmak mümkün olmadığında servis merkezinde teşhisi zorlaştıran periyodik arızalar verebilir. Bazı araçlar, zayıf pompa performansını gösteren bir DTC görüntüleyebilir. Bazı pompalar bu sorunları gidermek için tasarım değişikliklerine tabi olduğundan, lütfen ilgili Teknik Servis Bültenine bakın.
OEM olmayan soğutucuların kullanılması, daha sık bakım yapılmasına ve/veya sistem arızalanırsa garantinin kaybedilmesine neden olabilir. Toyota, motor ve invertör/tahrik aksı-dişli kutusu soğutma sıvısını "silikat içermeyen, inorganik, borik içermeyen, düşük fosfatlı, düşük organik asitli etilen glikollü bir soğutma sıvısı" olarak tanımlar ve başka türde bir soğutma sıvısının kullanılmasını önermez.
Bir tema üzerine varyasyonlar
İnverter soğutma devreleri diğer hibritlerde de bulunur. Chevrolet Malibu, Saturn Aura ve Saturn Vue hibritlerinde bulunanlar gibi bazı hafif paralel hibrit sistemler, aracın motor soğutma döngüsüne yerleştirilmiş bir invertör soğutma döngüsüne sahiptir.
Bu kısmen mümkündür, çünkü bu tür sistemler bir seri-paralel sistemden daha az güçlüdür ve daha az ısı üretir. Ancak bu tür sistemlerde kullanılan tahrik aksı-dişli kutusu grubu nispeten standarttır ve ek soğutma gerektirmez. Silisyum karbür transistörlerin kullanımı gibi daha karmaşık güç elektroniği, üreticileri gelecekteki hibritlerde daha güçlü seri-paralel sistemler için ayrı bir soğutma devresi kullanmaya zorlayabilir.
Yardımcı soğutma sistemleri yalnızca invertörleri veya tahrik aksı-dişli kutusu gruplarını soğutmak için kullanılmaz. Gelecek yılın sonuna kadar piyasaya sürülecek olan genişletilmiş seri hibrit olan Chevrolet Volt'un büyük, sıvı soğutmalı 16kWh lityum-iyon pil takımı kullanması bekleniyor. Karşılaştırıldığında, modern bir Prius'taki pilin kapasitesi yalnızca 1,2 kWh'dir. Bazı akülü elektrikli araçlar, araca ağırlık ve karmaşıklık katacak sıvı soğutmalı akü sistemlerini kullanır, ancak bu, pil soğutmasını ve güvenliği artırabilir.
Çözüm
Yeterli tork üreten bir hibrit araç, genellikle kendi kendini hareket ettirmek için sıvı soğutmalı bir sistem gerektirir. İnvertör sistemi, üreticinin tavsiyelerine göre korunmalıdır. Gördüğümüz gibi, bir hibrit aracın seri-paralel aktarma organları genellikle soğutma sisteminin motor jeneratörlerinden ısı çekme yeteneğini geliştirir. Toyota Prius, Ford Escape ve Nissan Altima gibi hibrit modellerde ve ayrıca Lexus hibrit sedanlarda bulunan arkadan çekişli ve önden çekişli şanzımanlarda tahrik aksı-şanzıman grubunun uygun bakımı, teşhisi ve onarımı, inverterlerin çalışmasıyla ilgili soğutma sistemi ve bileşenleri hakkında iyi bir bilgi gerektirir. Manuel EV Moduna (yalnızca elektrikli sürüş) sahip daha fazla hibrit piyasaya çıktıkça, servis merkezlerinde kurulu sıvı soğutmalı şanzıman motorlarına sahip çok sayıda hibrit bekleyebiliriz.
