Gyriant prawf 20 mlynedd Toyota Prius: sut y digwyddodd y cyfan

Cyfres am lwybr titaniwm a deithiwyd gan frand o Japan a hybrid sydd wedi dod yn realiti

Ym mis Chwefror 2017, cyrhaeddodd gwerthiannau hybrid cronnus Toyota 10 miliwn, a chyrhaeddwyd y miliwn olaf mewn dim ond naw mis. Stori yw hon am wir ysbryd, dyfalbarhad, dilyn breuddwydion a nodau, hybridau a'r potensial sydd yn y cyfuniad hwn.

Ddiwedd 1995, chwe mis ar ôl i asiantau cyfrifol Toyota gymryd y golau gwyrdd arloesol ar gyfer y prosiect ceir hybrid, a dwy flynedd cyn ei gynhyrchiad cyfres arfaethedig, cafodd y gweithwyr ar y prosiect eu stympio. Yn syml, nid yw'r prototeip eisiau cychwyn, ac mae'r realiti yn wahanol iawn i'r efelychiad ar gyfrifiadur rhithwir, ac yn ôl hynny mae'n rhaid i'r system weithio'n llyfn.

Gorfodwyd tîm Takeshi Uchiamada, ar ôl buddsoddi adnoddau dynol, technolegol ac ariannol amhrisiadwy yn yr ymgymeriad hwn, i ddychwelyd i'r man cychwyn ac ailystyried eu strategaeth gyfan. Mae peirianwyr yn torchi eu llewys ac yn ymgymryd â chyfrifiadau rownd y cloc, newidiadau dylunio, ail-raddnodi, ysgrifennu meddalwedd rheoli newydd, a gweithgareddau di-ddiolch eraill am fis cyfan. Yn y diwedd, mae eu hymdrechion yn cael eu gwobrwyo, ond mae'r llawenydd yn fyrhoedlog - mae'r car yn gyrru ychydig ddegau o fetrau, ac yna'n cwympo eto.

Ar y pryd, roedd Toyota wedi bod yn gawr modurol ers amser maith gyda delwedd sefydledig o wneuthurwr ceir pen uchel, roedd methiant menter newydd mor uchelgeisiol yn senario annirnadwy i'r cwmni. Yn fwy na hynny, mae arddangos potensial technolegol a chryfder ariannol yn rhan allweddol o ddylunio prosiectau hybrid, ac ni all marchnatwyr fforddio camu yn ôl o'u her eu hunain.

Yn gyffredinol, nid yw'r syniad o ddatblygiad hybrid yn nodweddiadol o ysbryd Toyota, a oedd ar y pryd yn fwy adnabyddus am ei geidwadaeth na'i hymrwymiad i arloesi. Mae arddull y cwmni wedi cael ei arwain gan athroniaeth unigryw ers degawdau, gan gynnwys gweithredu modelau cynhyrchu a marchnata profedig, eu haddasu, eu datblygu a'u gwella. Mae'r cyfuniad o'r dulliau hyn, ynghyd ag ysbryd, disgyblaeth a chymhelliant traddodiadol Japan, yn perffeithio dulliau cynhyrchu cawr yr ynys ac yn ei gwneud yn feincnod effeithlonrwydd. Fodd bynnag, yn ystod y blynyddoedd diwethaf, mae rheolwyr Toyota wedi datblygu gweledigaeth newydd ar gyfer y dyfodol yn unol â hyder newydd chwaraewr byd-eang sy'n anelu at frig y diwydiant modurol, a dylai creu model hybrid fod yn gam mawr cyntaf yn y diwydiant modurol. dasg adeiladu uchelgeisiol. avant-garde ac edrych yn fwy hamddenol. Mae'r awydd am newid yn gorfodi'r broses, sydd, yn ei dro, yn rhoi baich ar allu'r cwmni i ddatblygu i'r eithaf. Ganed y Prius cyntaf yng nghanol tantalwm, ac roedd ei dîm dylunio yn wynebu rhwystrau annisgwyl, heriau rhyfeddol, a dirgelion technolegol poenus. Mae'r cam datblygu a dylunio yn arbrawf costus, ynghyd â llawer o gamau anghywir ac atebion peirianneg annigonol, a arweiniodd at fuddsoddiad enfawr o amser, ymdrech ac arian.

Yn y diwedd, cyflawnwyd y nod - chwaraeodd hybrid avant-garde Prius rôl ddisgwyliedig catapwlt marchnata a lwyddodd i droi Toyota yn arloeswr technoleg a dinistrio delwedd geidwadol y cwmni, gan greu naws uwch-dechnoleg hollol newydd o'i gwmpas. Costiodd datblygiad y genhedlaeth gyntaf un biliwn o ddoleri i Toyota, gan ymgorffori potensial peirianneg enfawr a phrofi dyfalbarhad, diwydrwydd, ysbryd a thalent pawb sy'n ymwneud yn uniongyrchol neu'n anuniongyrchol â'r prosiect.

Er iddo ddechrau fel “ergyd yn y tywyllwch,” nid chwyldro technolegol i Toyota yn unig yw’r Prius. Mae'r broses o'i greu yn newid model rheoli cyfan y cwmni yn llwyr, nad yw ei reolaeth erioed wedi gwneud penderfyniadau mor beryglus. Heb safle cadarn arweinwyr fel Hiroshi Okuda a Fujio Cho, efallai na fyddai'r hybrid wedi dod yn gawr poblogaidd o Japan. Mae hwyaden hyll, sy'n dioddef yn dod yn ddechrau pob dechreuad, yn olrhain llwybr posibl i ddyfodol y car, ac mae'r ail genhedlaeth yn dechrau dod â difidendau ariannol uniongyrchol, gan ddisgyn ar bridd ffrwythlon prisiau olew uchel. Yn naturiol, y nesaf ar ôl y ddau a grybwyllwyd, defnyddiodd y cwmni llywio Katsuaki Watanabe y seiliau a osodwyd gan ei ragflaenwyr yn fedrus, gan roi technolegau hybrid mewn safle blaenoriaeth ar gyfer datblygu yn y blynyddoedd i ddod. Mae'r trydydd Prius bellach yn rhan annatod o athroniaeth newydd Toyota, heb os yn ffactor technolegol a marchnad bwysig yn y diwydiant ceir, ac efallai y bydd y pedwerydd yn fforddio edrych yn rhyfedd oherwydd bod digon o ddewisiadau amgen eisoes, fel yr Auris Hybrid mwy traddodiadol. Ar hyn o bryd, mae buddsoddiadau mawr yn canolbwyntio ar dechnolegau adeiladu a dulliau gweithgynhyrchu i wneud y genhedlaeth nesaf o hybridau yn fwy fforddiadwy ac effeithlon, gyda thechnolegau batri newydd, electroneg rheoli modern a chyflenwadau pŵer yn brif flaenoriaeth mewn gweithgareddau datblygu. Yma byddwn yn ceisio dweud wrthych am yr arwriaeth go iawn a ddangoswyd gan grewyr y greadigaeth unigryw hon.

Rhagair

Mae'n gyrru i ffwrdd yn dawel ac yn rhyfedd am gar. Mae'n gleidio trwy gasgliad o hydrocarbonau llosg ac yn pasio peiriannau hymian ei frodyr â haerllugrwydd distaw. Mae cyflymiad a distawrwydd bach yn cael ei ymyrryd yn sydyn gan hum anhreiddiadwy ond nodweddiadol yr injan gasoline. Fel pe bai'n dangos dibyniaeth dynolryw ar danwydd petroliwm, mae'r injan hylosgi mewnol clasurol yn cymedrol ond yn ddigamsyniol yn datgan ei bresenoldeb yn y system hybrid fodern. Mae sŵn car piston uwch-dechnoleg bach yn eithaf anymwthiol, ond mae ei ymddangosiad iawn yn dangos nad yw'r arloeswr hybrid arobryn Prius yn dal i fod yn gar trydan ac yn parhau i fod ynghlwm yn ddwfn â'r tanc nwy ...

Mae'r penderfyniad hwn yn eithaf naturiol. Efallai y bydd y car trydan yn disodli ei gymar injan hylosgi yn y degawdau nesaf, ond ar hyn o bryd, technoleg hybrid yw'r dewis arall gorau i gerbydau gasoline a disel clasurol pan ddaw at allyriadau isel. Mae'r dewis arall sy'n gwneud gwaith yn cael ei gynhyrchu mewn symiau mawr ac mae ganddo brisiau rhesymol eisoes.

Ar yr un pryd, mae rôl yr injan gasoline yn y model Siapaneaidd yn cael ei leihau'n sylweddol, ac mae'r system drydanol yn cymryd rhan weithredol yn y gyriant, yn uniongyrchol ac yn anuniongyrchol, gan helpu i wneud y gorau o berfformiad yr injan. Yn ystod y blynyddoedd diwethaf, mae peirianwyr Toyota a Lexus wedi datblygu eu syniad gwreiddiol o gyfuno rhinweddau hybrid cyfochrog a chyfres trwy ychwanegu rhai elfennau ychwanegol (gan gynnwys y genhedlaeth ddiweddaraf o drosglwyddiad ychwanegol) a gwella effeithlonrwydd moduron trydan, electroneg pŵer a batris. Fodd bynnag, maent yn parhau i fod yn driw i ddwy egwyddor dechnegol - y defnydd o fecanwaith planedol i gyfuno pŵer dau beiriant trydan ac injan hylosgi mewnol a thrawsnewidiad trydanol rhan o egni'r injan hylosgi mewnol cyn ei anfon i'r olwynion. . I lawer, mae'r syniad hybrid o beirianwyr Japaneaidd yn dal i edrych yn wych heddiw, ond mae ei wreiddiau'n mynd yn ôl i'r gorffennol. Mae gwir gyfraniad Toyota yn gorwedd yn ddewrder y penderfyniad i greu car hybrid ar adeg pan nad oes ei angen ar unrhyw un, wrth gymhwyso technolegau modern yn ymarferol sy'n caniatáu i brosesau gael eu rheoli'n ddigonol gan ddefnyddio algorithmau deallus ac electroneg cyflym. Fodd bynnag, mae'r fformiwleiddiad syml hwn yn cuddio gwaith enfawr ac anhunanol cannoedd o beirianwyr cymwys iawn a gwariant adnoddau ariannol a thechnolegol enfawr. Gyda sylfaen ymchwil a datblygu blaengar, dehongliad creadigol o syniadau llwyddiannus presennol, a blynyddoedd o brofiad ym maes datblygu hybrid eisoes, mae'r cawr o Japan yn parhau i fod yr hynaf yn y maes hwn, waeth beth fo uchelgeisiau pawb arall.

Heddiw mae'n amlwg mai ansawdd pwysicaf y Prius yw cytgord.

rhwng cydrannau cyfansoddol y llwybr pŵer, a gyflawnir wrth geisio sicrhau'r effeithlonrwydd mwyaf posibl. Mae unedau unigol wedi'u cysylltu mewn cynllun synergedd unedig cysyniadol, a adlewyrchir yn enw'r system yrru - HSD (Hybrid Synergy Drive). Eisoes gyda datblygiad y Prius I, roedd peirianwyr Toyota yn gallu meddwl yn fawr, gan wthio ffiniau'r cyfuniadau rhwng peiriannau tanio mewnol a moduron trydan a wireddwyd hyd yn hyn a gwireddu manteision defnydd mwy hyblyg o drydan mewn system gwbl integredig. Yn hyn o beth maent ar y blaen yn gysyniadol i'w cyfoedion, gan ddefnyddio datrysiadau hybrid cyfochrog gyda modur trydan wedi'i gysylltu'n gyfechelog ac injan gasoline. Mae'r Japaneaid wedi creu peiriant lle nad yw trydan yn mynd trwy'r llwybr elfennol "batri - modur trydan - trawsyrru - olwynion" ac i'r gwrthwyneb, ond yn mynd i mewn i gylchred cymhleth sy'n cynnwys peiriannau hylosgi mewnol, y defnyddir ei egni mecanyddol i gynhyrchu gyrru cerrynt mewn amser real. Mae cynllun Toyota yn ei gwneud hi'n bosibl osgoi'r angen am flwch gêr clasurol, i ddewis dulliau gweithredu hynod effeithlon o'r injan hylosgi mewnol oherwydd ei gysylltiad anuniongyrchol â'r olwynion gyrru, yn ogystal ag ar gyfer y modd adennill ynni wrth stopio a diffodd. yr injan pan gaiff ei stopio, fel rhan o’r syniad cyffredinol o’r economi fwyaf.

Yn dilyn llwyddiant Toyota, mae llawer o gwmnïau eraill hefyd wedi symud tuag at fodelau hybrid. Fodd bynnag, ni ellir gwadu bod bron pob prosiect yn berwi i lawr i ddatrysiad dylunio cyfochrog na all ddarparu effeithlonrwydd, ac felly ystyr athroniaeth dechnolegol Toyota.

Hyd yn oed heddiw mae'r cwmni'n dilyn pensaernïaeth sylfaenol y system a ddyluniwyd yn wreiddiol, ond er mwyn y gwir mae'n rhaid i ni grybwyll bod gwneud datblygiadau o'r modelau Lexus mwy yn gofyn am ddatblygiad sy'n debyg i rai'r Prius cyntaf. Mae hyn yn arbennig o wir am y fersiwn ddiweddaraf o'r system hybrid gyda throsglwyddiad pedwar cyflymder ychwanegol gyda gerau planedol. Mae'r Prius ei hun wedi cael newidiadau sylweddol yn yr ail, y drydedd a'r bedwaredd genhedlaeth, gan gynnwys ychwanegu fersiwn plug-in gyda batris lithiwm-ion fel cam chwyldroadol arall yn natblygiad y dechnoleg hon. Yn y cyfamser, cynyddodd y foltedd yn y system yn sylweddol, cynyddodd y moduron trydan yr effeithlonrwydd a lleihau eu cyfaint, a oedd yn ei gwneud yn bosibl eithrio rhai manylion wrth ddylunio'r gyriant gêr planedol a lleihau nifer yr elfennau sy'n cael eu gyrru. Ni ddaeth y datblygiad i ben byth a daeth modelau newydd yn fwy effeithlon ...

Yn olaf ond nid lleiaf, mae mantais sylweddol model Toyota nid yn unig yn yr agwedd dechnegol - mae cryfder y Prius yn gorwedd yn y neges bod ei gysyniad a'i ddyluniad cymhleth yn amlygu. Mae cwsmeriaid ceir hybrid yn chwilio am rywbeth cwbl newydd ac yn edrych nid yn unig i arbed tanwydd ac allyriadau, ond hefyd i'w wneud yn gyhoeddus fel amlygiad o'u hagwedd amgylcheddol. "Mae'r Prius wedi dod yn gyfystyr â'r hybrid, hanfod unigryw'r dechnoleg hon," meddai is-lywydd y cwmni. Honda John Mendel.

Hyd yn hyn, nid oes unrhyw ragolygon realistig y bydd unrhyw un yn herio swyddi arwain Toyota a Lexus mewn technoleg hybrid, er gwaethaf cystadleuaeth gynyddol. Mae llawer o lwyddiant marchnad y cwmni heddiw yn cael ei yrru gan y Prius - fel y dywedodd Llywydd Toyota USA Jim Press unwaith, "Ychydig flynyddoedd yn ôl prynodd pobl Prius oherwydd mai Toyota ydoedd; heddiw mae llawer o bobl yn prynu Toyota oherwydd ei fod yn gwneud model fel y Prius." Mae hyn ynddo'i hun yn ddatblygiad eithriadol. Pan gyrhaeddodd y hybridau cyntaf y farchnad yn 2000, edrychodd y rhan fwyaf o bobl arnynt gyda chwilfrydedd amheus, ond gyda phrisiau tanwydd yn codi, fe wnaeth cyflymder a phlwm solet Toyota addasu'n gyflym i amodau newidiol.

Fodd bynnag, pan fydd y gwaith o greu model Prius yn dechrau, nid oes neb yn disgwyl i hyn i gyd ddigwydd - nid oes gan y rhai sy'n cychwyn y prosiect a'r peirianwyr sy'n ymwneud â'r gweithredu ddim byd ond dalennau gwyn ...

Genedigaeth athroniaeth

Ar Fedi 28, 1998, yn Sioe Foduron Paris, roedd grŵp o swyddogion gweithredol Toyota dan arweiniad y Cadeirydd Shoichiro Toyoda i ddadorchuddio’r Yaris, model bach newydd y cwmni. Mae ei ymddangosiad ar farchnad yr Hen Gyfandir wedi'i drefnu ar gyfer 1999, ac yn 2001 dylai ei gynhyrchu ddechrau mewn ffatri newydd yn ne Ffrainc.

Ar ôl i'r cyflwyniad ddod i ben, pan fydd y penaethiaid yn paratoi i ateb cwestiynau, mae rhywbeth rhyfedd yn digwydd. Mewn egwyddor, dylid canolbwyntio'r sylw ar yr Yaris, ond mae newyddiadurwyr, gan ofyn eu cwestiynau, yn troi eu sylw yn gyflym at fodel hybrid newydd Toyota o'r enw Prius. Mae gan bawb ddiddordeb yn ei gyflwyniad yn Ewrop, a ddylai ddigwydd yn 2000. Dangoswyd y model gyntaf yn 1997 yn Japan a, diolch i'w dechnoleg anhygoel a'i ddefnydd isel o danwydd, yn gyflym denodd sylw gweithgynhyrchwyr ceir a newyddiadurwyr ledled y byd. Ym mis Gorffennaf 1998, cyhoeddodd y Prif Swyddog Gweithredol ar y pryd Hiroshi Okuda y byddai Toyota yn 2000 yn dechrau allforio tua 20 o gerbydau i Ogledd America ac Ewrop. O'r eiliad honno ymlaen, diolch i'r Prius, mae'r geiriau Toyota a hybrid bellach yn cael eu ynganu fel cyfystyron, er nad oedd neb ar y pryd yn gwybod am beth roedden nhw'n siarad. Ychydig iawn o bobl sy'n gwybod bod y cwmni wedi llwyddo nid yn unig i ddylunio'r campwaith technolegol hwn, ond hefyd - oherwydd diffyg sylfaen dechnegol a photensial datblygu cyflenwyr - i ddylunio a gweithgynhyrchu llawer o systemau ac elfennau unigryw. Ar ychydig dudalennau, mae'n anodd ail-greu'n llawn y gwir arwriaeth a ddangoswyd gan bobl gyfrifol a dylunwyr Toyota, a lwyddodd i droi syniad yn fodel sy'n addas ar gyfer cynhyrchu màs.

Prosiect G21

Erbyn 1990, roedd comiwnyddiaeth yn dadfeilio ac roedd economïau’r democratiaethau diwydiannol yn ffynnu. Dyna pryd y gwnaeth cadeirydd bwrdd cyfarwyddwyr Toyota Aggi Toyoda ysgogi trafodaethau brwd yn y cwmni. "A ddylen ni barhau i wneud ceir y ffordd rydyn ni'n gwneud nawr?" A fyddwn yn goroesi yn y ganrif XNUMX os bydd ein datblygiad yn parhau ar hyd yr un traciau?

Ar y pryd, nod gweithgynhyrchwyr oedd gwneud ceir yn fwy ac yn fwy moethus, ac nid oedd Toyota yn sefyll allan yn yr un ffordd. Fodd bynnag, mae Toyoda, y dyn a oedd, ynghyd â'i gydweithiwr Soichiro Honda, yn ffigwr blaenllaw yn niwydiant ceir Japan ar ôl y rhyfel, yn bryderus. “Yna daeth yn ffocws i ni. Un diwrnod bydd pethau’n newid, ac os na fyddwn yn cyfeirio ein gweithgareddau datblygu mewn ffordd newydd, byddwn yn dioddef canlyniadau hyn yn y blynyddoedd i ddod.” Ar adeg pan mai'r flaenoriaeth yw rhagolygon tymor byr ar gyfer modelau mwy pwerus a moethus, mae hyn yn swnio fel heresi. Fodd bynnag, parhaodd Toyoda i bregethu ei athroniaeth nes i'r is-lywydd gweithredol â gofal dylunio a datblygu modelau newydd, Yoshiro Kimbara, dderbyn y syniad. Ym mis Medi 1993, creodd y G21, pwyllgor dylunio i astudio gweledigaeth ac athroniaeth y car 1993 ganrif. Dyma ffaith ddiddorol arall: yn 3, lansiodd gweinyddiaeth Clinton yn yr Unol Daleithiau fenter gyda'r nod o ddatblygu car sy'n defnyddio 100 litr o danwydd ar gyfartaledd fesul XNUMX km. Er gwaethaf enw uchelgeisiol y New Generation Car Partnership (PNGV), sy'n cynnwys automakers Americanaidd, canlyniad sawl blwyddyn o waith peirianwyr oedd coffrau biliwnydd ysgafn Americanaidd a chyfanswm o dri phrototeip hybrid. Mae Toyota a Honda wedi'u heithrio o'r fenter hon, ond mae hyn yn eu hannog ymhellach i greu eu technolegau eu hunain i leihau'r defnydd o danwydd yn sylweddol ...

(i ddilyn)

Testun: Georgy Kolev