TOPIC / 02 · DRIVING

Экономичное вождение Prius

Конспект статьи Graham Davies: как уменьшить потери энергии при движении, учитывать особенности гибрида и экономить без опасных экспериментов.

Источник: оригинальная статья, автор в последний раз обновил её 7 февраля 2004 года. Это учебная адаптация, а не руководство по эксплуатации.

Дополнено сравнением поколений и первичными техническими публикациями. Датированные советы владельцев сохраняют свою применимость. Источники и границы.

Главная идея: не выбрасывать энергию

Сначала автор приводит рейтинг EPA для тогдашнего Prius: 52 mpg в городе, 45 на шоссе и 48 в среднем. Он предлагает оценивать эти цифры с учётом того, насколько расход предыдущей машины приближался к её рейтингу, а не ориентироваться на рекламу. Prius уже спроектирован для экономии, поэтому от него не следует автоматически ожидать чуда при любой манере езды.

Движущийся автомобиль обладает кинетической энергией. Обычные тормоза превращают её в тепло и выбрасывают в окружающий воздух. Поэтому автор называет торможение главным противником экономии: после лишнего торможения приходится снова тратить топливо на возвращение к прежней скорости. Это не означает, что нужно избегать остановки любой ценой: правила, безопасность и комфорт важнее. Но стоит заранее замечать светофоры, знаки STOP и стоп-сигналы впереди.

Как только стало ясно, что придётся замедлиться, отпустите или ослабьте газ. При спокойном движении сопротивление воздуха и шин само отнимет часть скорости. Если причина замедления исчезнет, можно продолжить путь; если нет, останется мягко остановиться. Гораздо хуже держать газ до последнего момента, а затем резко тормозить, лишь бы первым встать на светофоре или вытеснить кого-то из полосы.

Полезно также выбирать маршрут, где меньше знаков STOP, частых светофоров и пробок. Ровная скорость обычно лучше серии разгонов и остановок. По словам автора, ради этого не нужно ехать медленно или мешать потоку. При необходимости можно ускориться, но не стоит разгоняться, если вскоре придётся гасить эту скорость тормозами.

Техники, применимые к любой машине

Скорость, воздух и вспомогательные потребители

Начиная с некоторой скорости основная часть энергии на ровном шоссе уходит на аэродинамическое сопротивление. Воздух давит на переднюю часть автомобиля, а за кузовом стремится сомкнуться и как бы тянет его назад. Одно из преимуществ формы Prius заключается в низком коэффициенте сопротивления; любые выступы увеличивают и коэффициент, и площадь, которую приходится проталкивать через воздух.

Отсюда следуют конкретные мелочи: не оставлять на крыше пустой багажник или велокрепление, не держать окна открытыми без причины и не позволять собаке высовывать голову на скорости. На быстром ходу закрытые окна вместе с кондиционером, по мысли автора, могут быть выгоднее открытых окон, хотя решение зависит от погоды и комфорта. Кондиционер и другие потребители энергии тоже влияют на расход, но их нельзя отключать ценой безопасности или самочувствия.

Масса и обслуживание

При разгоне и подъёме энергия превращается в кинетическую и потенциальную; обе величины растут с массой. Позже эта энергия всё равно будет потеряна при остановке или спуске, поэтому лишние вещи лучше оставить дома. То же относится к самому водителю: в исходном тексте есть шутка о лишних фунтах. Масса имеет значение.

Шина сгибается, поглощая неровности, и на это требуется энергия. Более высокое давление уменьшает деформацию и сопротивление качению, но у шины есть предел, а для автомобиля указано рекомендованное значение. Источник приводит собственные для своего времени цифры Toyota и экспериментальные давления владельцев Prius; это историческое наблюдение, а не разрешение повторять его. Сегодня давление нужно сверять с табличкой конкретной машины и маркировкой шины. Недостаточное давление в любом случае ухудшает расход, износ и безопасность.

Наконец, важны развал-схождение и общее обслуживание. Колесо, которое «скребёт» дорогу из-за неправильной регулировки, одновременно съедает топливо и шину. Правильно выполненный своевременный сервис помогает снизить расход и даёт спокойствие.

Особенности Prius

Рекуперативное торможение

У Prius, Honda Insight и электромобилей тяговый мотор при торможении может работать генератором. Часть энергии движения превращается в электричество и возвращается в батарею вместо того, чтобы сразу стать теплом. Процесс не идеален: энергия теряется на каждом этапе, а при сильном замедлении и на малой скорости помогают обычные фрикционные тормоза.

Поэтому совет «не жечь скорость тормозом» остаётся верным и для гибрида. Чтобы дать системе больше времени на рекуперацию, лучше начать торможение раньше и держать усилие ровным. В обычной машине можно долго катиться, а потом сильно нажать на педаль; для Prius с точки зрения расхода предпочтительнее распределить замедление по оставшейся дистанции. При этом нельзя откладывать торможение ради индикатора энергии.

Короткие поездки

После запуска Prius некоторое время тратит топливо на прогрев двигателя и каталитического нейтрализатора. На коротком маршруте в пять-десять минут эта фаза занимает заметную долю поездки, поэтому расход может оказаться не намного лучше обычного автомобиля. Если дела можно объединить, а длинные паузы между ними сократить, двигатель и катализатор реже будут остывать. В жару охлаждение занимает больше времени, в холод меньше, и эффект особенно заметен зимой.

Исторические и спорные советы

Pulse driving

Автор описывает продвинутую, по его же словам экстремальную и эксцентричную технику: разгоняться, например, с 50 до 70 mph, затем полностью отпускать педаль, ловить режим без запуска ДВС и повторять цикл. Средняя скорость остаётся прежней, но меняется профиль работы двигателя. Такой режим требует постоянной концентрации, раздражает пассажиров, может привлечь внимание полиции и ухудшить безопасность. Здесь это сохранено как описание дискуссии 2004 года, а не как совет.

Сильное ускорение

В финале автор спорит с автоматическим запретом резкого разгона. Чтобы достичь заданной скорости, автомобилю нужна определённая энергия; при одинаковой эффективности двигателя длительность разгона сама по себе не меняет эту потребность. При большой нагрузке двигатель иногда даже работает эффективнее. Но реальная дорога сложнее формулы: резкий разгон часто соседствует с высокой скоростью и поздним торможением. Поэтому ускоряться стоит в темпе, который удобен водителю и безопасен для окружающих.

Расход разных поколений: сравниваем одинаковые единицы

Историческая таблица Toyota UK; mpg Imperial и г CO₂/км
ПоколениеРасходCO₂
Gen1, UK 2000–200457,6 mpg Imperial114 г/км
Gen2, UK 2004–200965,7 mpg Imperial104 г/км
Gen3, UK 200972,4 mpg Imperial89 г/км

Это значения одного исторического британского ряда, а не обещание реального расхода. Американский mpg использует другой галлон. Для UK Gen4 анонс 2015 года давал предварительные 94,2 mpg Imperial и 70 г/км до омологации. У японского Gen5 в 2023 году опубликованы WLTC 28,6 км/л для 2,0 G/Z 2WD и 32,6 км/л для 1,8 U 2WD. Прямой процент улучшения между разными циклами и редакциями здесь не вычисляется. [2] [3] [4]

Для США Toyota оценивала HEV 2023 LE FWD в 57 mpg US combined, а Prime 2023 SE в 52 mpg US combined. Эти релизы содержат оценки производителя и разные силовые установки. Одна цифра без рынка, комплектации и метода скрывает различия. [5] [6]

Дисплей, заправки и электричество PHEV

В советах 2005 года для дисплейного MPG указано завышение примерно на 2 mpg у Classic и 1,4 у HSD. Автор рекомендует усреднять несколько заправок; эти поправки не являются калибровкой всех Prius. В его опыте с Prius PHV 2012 ScanGauge занижал скорость на 3 mph и медленно обновлял обороты. Прибор, период усреднения и способ пополнения энергии нужно записывать вместе с результатом. [7] [8]

У подключаемого Prius бензиновый MPG может расти за счёт электричества из розетки. Финальное сообщение Toyota об EPA Prius Plug-in 2012 различает 95 MPGe в EV Mode и 50 mpg US combined в HV. MPGe учитывает энергетический эквивалент; это не обычный бензиновый MPG. Для сравнения своих поездок записывайте бензин, кВт·ч из сети, пробег и начальный/конечный заряд, а цены считайте по своим тарифам. [9]

Записи о 245 MPG на 24-мильном курсе PICC-конверсии с батареей 12,5 кВт·ч, о 13 минутах EV зимой и о 70 MPG за первую минуту описывают отдельные случаи. Начальная энергия и условия не позволяют ставить их рядом с рейтингом обычного HEV. Внешнее питание и короткий интервал особенно сильно меняют смысл результата. Подробнее: домашняя зарядка. [10] [11]

Исторические настройки и развитие техники

Советы владельцев 2001–2005 приводят примерно 70% максимальных оборотов при разгоне, 42/40 psi (2,9/2,8 бар), пределы исходных шин 50 psi для Classic и 44 psi для HSD, перестановку каждые 5 000 миль и около 1 psi изменения на 10°F. Это датированные рекомендации и наблюдения. Современное давление выбирается по табличке автомобиля и установленным шинам; предел шины не заменяет рекомендацию автомобиля. Обороты, интервалы, масло и топливо также нельзя переносить на другое поколение по аналогии. [7]

Сравнение 60/70/75 mph в том же тексте показывает влияние высокой скорости. Внешние багажники, климатическая нагрузка, прогрев и короткие поездки меняют расход, но не оправдывают отключение обогрева стекла или другие опасные действия ради числа на дисплее. [7]

Эффективность менялась вместе с двигателем, электроникой, передачами и батареями. Toyota в 2014 году сообщала более чем о 5% улучшения JC08 у SiC-прототипа; 10% экономии и 80% уменьшения PCU были целями. Прогноз и опыт прототипа нельзя выдавать за достигнутый серийный выигрыш. Для связи расхода с выбросами и переработкой см. отдельную статью. [12] [13]

Источники и применимость

Источники различаются по статусу: публикации производителей и ORNL подтверждают заданные характеристики; John1701a и Davies описывают датированные наблюдения и объяснения владельцев. Условия, рынок и ограничения указаны рядом с утверждениями. Метаданные источников.

  1. Graham Davies: Driving for Economy2004-02-07 · Исторические советы первому Prius.
  2. Toyota UK: Prius From Curio To Icon14.10.2010 · UK: Gen1 2000–2004, Gen2 2004–2009, Gen3 с 2009 PRIUS TECHNICAL COMPARISONS
  3. Toyota UK: Greater Heights of Efficiency in All-new Prius18.11.2015 · Четвёртое поколение Prius, британский анонс перед запуском New Prius Technical specifications; примечание subject to final homologation
  4. Toyota: Prius HEV пятого поколения в Японии10.01.2023 · Япония: HEV 1,8 л U/X и 2,0 л G/Z, 2WD/E-Four Captivating driving performance; Manufacturer's Suggested Retail Prices; footnotes
  5. Toyota USA: Hybrid Reborn, 2023 Prius16.11.2022 · США, модельный год 2023, HEV 2,0 л FWD/AWD Powertrain; acceleration
  6. Toyota USA: Prime Time for More EV Miles, Prius Prime05.04.2023 · США, Prius Prime 2023, база Gen5: SE/XSE/XSE Premium Battery; EPA-estimated range; Powertrain
  7. John1701a: Prius Owner Advice 220.08.2005 · Датированное описание владельца, не универсальная спецификация. Разделы указанной редакции; фактические ID сохранены во внутренней базе.
  8. John1701a: Personal Log 55820.03.2012 · США, прямо названный 2012 Prius PHV автора 18.03.2012, Just Drive It, video; New Again; 19.03.2012, Range Misconception (по содержанию)
  9. Toyota USA: окончательный EPA-рейтинг Prius Plug-in23.02.2012 · США, Prius Plug-in 2012 Абзацы о рейтингах EPA и EV
  10. John1701a: Personal Log 46823.07.2010 · США, сторонняя PICC-конверсия Prius 2010 22.07.2010, 40-Mile Capacity
  11. John1701a: Personal Log 60528.01.2013 · Plug-in Prius автора, поколение Prius PHV 2012 по связанному журналу; США 28.01.2013, EV-BOOST when in HV; сопоставление с john-log-558
  12. Toyota: SiC power semiconductor development20.05.2014 · Прототипы HV Toyota/Denso/Toyota CRDL, японский JC08 Абзацы о prototype testing, targets and electrical losses
  13. John1701a: Personal Log 66921.05.2014 · Обсуждение перспектив гибридной техники и анонса SiC 2014 20.05.2014, Semi-Conductor Improvements