|
โตโยต้าปิรุส
จุดประสงค์หลักของการออกแบบปิรุส คือลดไอเสียลงให้มากที่สุด
วิศวกรออกแบบเป็นระบบไฮบริดแบบขนาน เรียกเป็นภาษาวิชาการว่า
parallel hybid powertrain
หรือเรียกโดยใส่ยี่ห้อของโตโยต้าลงไปว่า Toyota hybid
system (THS)
ระบบของปิรุสแตกต่างจากฮอนด้า เพราะจุดประสงค์การสร้างแตกต่างกัน
โตโยต้าปิรุสตั้งเป้าไว้ที่ไอเสีย
และให้ได้ระยะทางต่อหน่วยน้ำมันมาก น้ำหนักรวมของปิรุสอยู่ที่
2765 ปอนด์หรือ 1255
กิโลกรัม มีเนื้อที่ภายในเท่ากับโตโยต้ารุ่น โคโรลา
รูปที่ 8
รถยนต์โตโยต้าปิรุส
ให้เลื่อนเมาส์ไปที่ส่วนต่างๆของรถ
จะปรากฎเป็นภาพสามมิติ
อธิบายส่วนประกอบของรถเป็นภาษาอังกฤษ
ทำไมปิรุสจึงได้ระยะทางมากกว่า
และปลดปล่อยไอเสียน้อยลง
มีเหตุผลสำคัญอยู่
2 ประการคือ
-
เครื่องยนต์ทำงานในความเร็วและภาระที่เหมาะสม
เพื่อจะลดไอเสียให้น้อยลง ปิรุสจึงใช้มอเตอร์อย่างเดียวเร่งรถยนต์ จาก
0 ถึง 15
ไมล์ต่อชั่วโมง (24
กิโลเมตรต่อชั่วโมง)
ก่อนจะสตาร์ทเครื่องยนต์แก๊ส
ดังนั้นเครื่องยนต์จึงทำงานในความเร็วรอบที่ให้ประสิทธิภาพสูงสุด
เพราะเครื่องยนต์ทำงานได้ไม่ดีนักที่ความเร็วต่ำ
- ใช้อุปกรณ์แบ่งแยกกำลัง
อุปกรณ์อันนี้แหละครับที่เป็นหัวใจของปิรุส
ซึ่งทำให้เครื่องยนต์ทำงานที่ความเร็ว และภาระ ที่เหมาะสมได้
รูปที่ 9
ระบบเกียร์แบบแพนนิตารี่
(planetary)
ของปิรุส
แพนนิตารี่แปลเป็นไทยว่าระบบเกียร์แบบการโคจรของดาวเคราะห์รอบดวงอาทิตย์
แต่เนื่องจากยาวมากขอทับศัพท์ครับ
อุปกรณ์แบ่งแยกกำลังนี้ทำหน้าที่หลายประการ
เครื่องยนต์ของปิรุส มอเตอร์ไฟฟ้า ตัวเจนเนอเรเตอร์
และเพลาขับล้อ ล้วนแยกกันด้วยอุปกรณ์แบ่งแยกกำลังนี้
และทำหน้าที่เหมือนเกียร์ที่ลักษณะการส่งถ่ายกำลังอย่างต่อเนื่อง
(continuously variable transmision )
ย่อเป็น CVT
สุดท้ายอุปกรณ์อันแสนมหัศจรรย์นี้ยังช่วยสตาร์ทเครื่องยนต์
ทำให้ไม่จำเป็นต้องใช้ตัวสตาร์ทแยกออกต่างหาก
มอเตอร์ไฟฟ้าจะต่อตรงเข้ากับ ริงเกียร์ (Ring gear )
ของอุปกรณ์แบ่งแยกกำลัง( รูปที่
9) และต่อตรงเข้ากับเกียร์ดิฟเฟอร์เรนเชียล
ซึ่งใช้ในการขับล้อ ดังนั้นความเร็วรอบของมอเตอร์เป็นเท่าไร
ก็คือความเร็วของรถเท่านั้น
เจนเนอร์เรเตอร์หรือเครื่องกำเนิดไฟฟ้าจะต่ออยู่กับซันเกียร์
(sun gear ) ส่วนเครื่องยนต์ต่อเข้ากับ
เพลนเน็ตแคลีเออร์ (Planet carrier)
ด้วยการต่อแบบนี้ ความเร็วของริงเกียร์จะขึ้นอยู่กับ
3 ส่วนด้วยกันคือ ความเร็วของมอเตอร์
เครื่องยนต์ และ เจนเนอเรเตอร์
ทดลองขับปิรุส
เมื่อเริ่มต้นขับ มอเตอร์ไฟฟ้าและแบตเตอรี่จะให้พลังงานทั่งหมด
โดยผ่านทางริงเกียร์ ดังรูปที่ 10
เพราะว่าริงเกียร์หมุนจึงทำให้ ซันเกียร์หมุนไปด้วย
แต่เพลนเน็ตเกียร์ยังไม่หมุน เพราะเครื่องยนต์ยังไม่ติด
รูปที่ 10
อุปกรณ์แยกกำลังของปิรุส ขณะที่รถเร่งจาก 0
ถึง 30
ไมล์ต่อชั่วโมง กดที่ปุ่มREV
จะได้เห็นภาพเคลื่อนไหว
เมื่อความเร็วของรถถึง 15
ไมล์ต่อชั่วโมง ( 24 กิโลเมตรต่อชั่วโมง)
ระบบไฟฟ้าของรถยนต์ถูกเปิด
ทำให้เพลนเน็ตเกียร์หมุน และเมื่อความเร็วของเพลนเน็ตมากพอ เครื่องยนต์จะถูกสตาร์ทขึ้น
ความเร็วในขณะนี้ ได้กำลังมาจากมอเตอร์ไฟฟ้า
และเครื่องยนต์พร้อมกัน
ถ้าขับรถอยู่บนทางด่วนและรักษาให้ความเร็วคงที่กำลังของมอเตอร์มาจากเจนเนอเรเตอร์อย่างเดียว
แต่ถ้ามีการเร่ง กำลังจะไปดึงเพิ่มเติมมาจากแบตเตอรี่
แบตเตอรี่ของปิรุสไม่ต้องเติมไฟจากภายนอก
เพราะว่าวงจรอิเล็กทรอนิกส์ของปิรุสจะคอยอัดประจุไฟฟ้าใส่ลงไปในแบตเตอรี่ให้เต็มอยู่เสมอ
| 
