Provkör 20 år Toyota Prius: hur det hela hände

En serie om en titanisk väg som reste av ett japanskt märke och hybrider som har blivit verklighet

I februari 2017 nådde Toyotas kombinerade hybridmodellförsäljning 10 miljoner, och den sista miljonen nåddes på bara nio månader. Detta är en berättelse om sann ande, uthållighet, strävan efter drömmar och mål, hybrider och potentialen som ligger i denna kombination.

I slutet av 1995, sex månader efter att den ansvariga Toyota tog det banbrytande gröna ljuset för hybridbilsprojektet, och två år före den planerade serietillverkningen stubblades projektarbetarna. Prototypen vill helt enkelt inte springa, och verkligheten skiljer sig mycket från simuleringen på en virtuell dator, enligt vilken systemet måste fungera smidigt.

Takeshi Uchiamadas team, efter att ha investerat ovärderliga mänskliga, tekniska och finansiella resurser i detta företag, tvingades återgå till startpunkten och ompröva hela sin strategi. Ingenjörer kavlar upp ärmarna och tar på sig dygnet runt-beräkningar, designändringar, omkalibreringar, skriver ny styrmjukvara och andra otacksamma aktiviteter under en hel månad. I slutändan belönas deras ansträngningar, men glädjen är kortvarig - bilen kör några tiotals meter och faller sedan igen.

På den tiden hade Toyota länge varit en biljätt med en väletablerad bild av en avancerad biltillverkare, och misslyckandet med ett så ambitiöst nytt företag var ett otänkbart scenario för företaget. Dessutom är att visa upp teknisk potential och ekonomisk styrka en viktig del av hybridprojektdesign, och marknadsförare har inte råd att gå tillbaka från sin egen uppgift.

I allmänhet är idén om hybridutveckling inte typisk för Toyotas anda, som vid den tiden var känd mer för sin konservatism än sitt engagemang för innovation. Företagets stil har styrts av en unik filosofi i årtionden, inklusive implementering av beprövade produktions- och marknadsföringsmodeller, deras anpassning, utveckling och förbättring. Kombinationen av dessa metoder, i kombination med den traditionella japanska andan, disciplinen och motivationen, fulländar öjättens produktionsmetoder och gör den till ett riktmärke för effektivitet. Men under de senaste åren har Toyotas ledning utvecklat en ny vision för framtiden i linje med det nya förtroendet hos en global aktör som strävar mot toppen av fordonsindustrin, och skapandet av en hybridmodell bör vara det första stora steget i ambitiös bygguppgift. avantgardistisk och mer avslappnad look. Viljan till förändring tvingar fram processen, vilket i sin tur belastar företagets utvecklingsförmåga till det yttersta. Den första Prius föddes i tantals våld och dess designteam möttes av oväntade hinder, överraskande utmaningar och smärtsamma tekniska mysterier. Utvecklings- och designstadiet är ett kostsamt experiment, åtföljt av många felaktiga steg och otillräckligt noggranna tekniska lösningar, vilket ledde till en enorm investering av tid, ansträngning och pengar.

Till slut uppnåddes målet - den avantgardistiska Prius-hybriden spelade den förväntade rollen som en marknadsföringskatapult som lyckades förvandla Toyota till en teknikpionjär och förstöra företagets konservativa image och skapade en helt ny högteknologisk aura runt den. Utvecklingen av den första generationen kostade Toyota en hel miljard dollar, innehöll en enorm ingenjörspotential och testade uthålligheten, flitigheten, andan och talangen hos alla som direkt eller indirekt var involverade i projektet.

Även om det började som ett “skott i mörkret” är Prius inte bara en teknisk revolution för Toyota. Processen för dess skapande förändrar helt företagets ledningsmodell, vars ledning aldrig har fattat så riskabla beslut. Utan den fasta positionen hos ledare som Hiroshi Okuda och Fujio Cho, kanske hybrid inte har blivit en populär japansk jätte. Den fula, lidande ankan blir början på alla början, kartlägger en möjlig väg till bilens framtid, och andra generationen börjar ge direkt ekonomisk utdelning och falla på den bördiga marken med höga oljepriser. Naturligtvis, nästa efter de två nämnda, använde styrföretaget Katsuaki Watanabe skickligt grunden som hans föregångare lade, vilket satte hybridteknologier i en prioriterad position för utveckling under de kommande åren. Den tredje Prius är nu en integrerad del av Toyotas nya filosofi, utan tvekan en viktig teknik och marknadsfaktor i bilindustrin, och den fjärde har råd att se udda ut eftersom det redan finns tillräckligt med alternativ, till exempel den mer traditionella Auris Hybrid. För närvarande fokuseras stora investeringar på byggteknik och tillverkningsmetoder för att göra nästa generation hybrider mer överkomliga och effektiva, med ny batteriteknik, modern styrelektronik och strömförsörjning som högsta prioritet i utvecklingsaktiviteter. Här kommer vi att försöka prata om den verkliga hjältemod som skaparna av denna unika skapelse visar.

Förord

Han kör tyst och konstigt för en bil. Han glider genom en dis av brända kolväten och passerar sina bröders brummande motorer med tyst arrogans. Liten acceleration och tystnad avbryts plötsligt av bensinmotorns omärkliga men karakteristiska brum. Som om det visar att mänskligheten är beroende av petroleumsbränslen, förklarar den klassiska förbränningsmotorn blygsamt men otvetydigt sin närvaro i det moderna hybridsystemet. Ljudet från en liten högteknologisk kolvbil är ganska diskret, men dess utseende visar att den prisbelönta hybridpionjären Prius fortfarande inte är ett elfordon och förblir djupt fäst vid bensintanken ...

Detta beslut är helt naturligt. Under de kommande decennierna kan ett elfordon ersätta sin motsvarighet till förbränningsmotorn, men i detta skede är hybridteknik det bästa alternativet till klassiska bensin- och dieselfordon när det gäller låga utsläpp. Alternativet som fungerar produceras i stora mängder och har redan rimliga priser.

Samtidigt minskar bensinmotorns roll i den japanska modellen avsevärt, och det elektriska systemet tar en aktiv del i körningen, både direkt och indirekt, och hjälper till att optimera motorns prestanda. Under de senaste åren har Toyotas och Lexus-ingenjörerna utvecklat sin ursprungliga idé att kombinera egenskaperna hos en parallell- och seriehybrid genom att lägga till några ytterligare element (inklusive den senaste generationen extra transmission) och förbättra effektiviteten hos elmotorer, kraftelektronik och batterier. De förblev dock trogna två tekniska principer - användningen av en planetmekanism för att kombinera kraften hos två elektriska maskiner och en förbränningsmotor och den elektriska omvandlingen av en del av energin i förbränningsmotorn innan den skickas till hjulen . För många ser hybrididén med japanska ingenjörer fortfarande fantastisk ut idag, men dess rötter går tillbaka till det förflutna. Toyotas verkliga bidrag ligger i modet i beslutet att skapa en hybridbil i en tid då ingen behöver den, i den praktiska tillämpningen av modern teknik som gör att processer kan kontrolleras på ett adekvat sätt med hjälp av intelligenta algoritmer och höghastighetselektronik. Men denna enkla formulering döljer det enorma och osjälviska arbetet av hundratals högt kvalificerade ingenjörer och utgifterna för enorma finansiella och tekniska resurser. Med en framåtblickande FoU-bas, kreativ tolkning av befintliga framgångsrika idéer och redan år av erfarenhet inom området hybridutveckling, fortsätter den japanska jätten att vara den äldste inom detta område, oavsett alla andras ambitioner.

Idag står det klart att den viktigaste egenskapen hos Prius är harmoni.

mellan kraftvägens beståndsdelar, uppnått i strävan efter maximal effektivitet. Enskilda enheter är sammankopplade i ett konceptuellt enhetligt synergischema, vilket återspeglas i drivsystemets namn - HSD (Hybrid Synergy Drive). Redan med utvecklingen av Prius I kunde Toyotas ingenjörer tänka stort, tänja på gränserna för de kombinationer mellan förbränningsmotorer och elmotorer som hittills realiserats och inse fördelarna med en mer flexibel användning av el i ett helt integrerat system. I detta är de konceptuellt före sina kamrater, med hjälp av parallella hybridlösningar med koaxialkopplad elmotor och bensinmotor. Japanerna har skapat en maskin där elektricitet inte går genom den elementära vägen "batteri - elmotor - transmission - hjul" och vice versa, utan går in i en komplex cykel som inkluderar förbränningsmotorer, vars mekaniska energi används för att generera driva ström i realtid. Toyota-schemat gör det möjligt att undvika behovet av en klassisk växellåda, att välja högeffektiva driftlägen för förbränningsmotorn på grund av dess indirekta anslutning till drivhjulen, såväl som för energiåtervinningsläget vid stopp och avstängning motorn när den stoppas, som en del av den allmänna idén om maximal ekonomi.

Efter Toyotas framgång har många andra företag också gått mot hybridmodeller. Det kan dock inte förnekas att nästan alla projekt beror på en parallell designlösning som inte kan ge effektivitet, och därför innebörden av Toyotas tekniska filosofi.

Redan idag följer företaget den grundläggande arkitekturen i det system som ursprungligen designades, men för sanningens skull måste vi nämna att det är nödvändigt att utveckla versioner av de större Lexus-modellerna som är jämförbara med den första Prius. Detta gäller särskilt för den senaste versionen av hybridsystemet med en ytterligare fyrväxlad växellåda med planetväxlar. Prius själv har genomgått betydande förändringar under andra, tredje och fjärde generationen, inklusive tillägget av en plug-in-version med litiumjonbatterier som ytterligare ett revolutionerande steg i utvecklingen av denna teknik. Under tiden ökade spänningen i systemet avsevärt, elmotorerna ökade effektiviteten och minskade volymen, vilket gjorde det möjligt att utesluta vissa detaljer i utformningen av planetväxeln och minska antalet drivna element. Utvecklingen stoppade aldrig och nya modeller blev effektivare ...

Sist men inte minst, den betydande fördelen med Toyota-modellen ligger inte bara i den tekniska aspekten – styrkan hos Prius ligger i budskapet att dess komplexa koncept och design utstrålar. Hybridbilskunder letar efter något helt nytt och vill inte bara spara bränsle och utsläpp, utan också göra det offentligt som en manifestation av deras miljösyn. "Prius har blivit synonymt med hybriden, den unika essensen av denna teknik", säger företagets vice vd. Honda John Mendel.

Än så länge finns det inga realistiska utsikter att någon kommer att utmana Toyotas och Lexus ledande positioner inom hybridteknik, trots ökande konkurrens. Mycket av företagets marknadsframgångar idag drivs av Prius - som Toyota USA-president Jim Press en gång sa: "För några år sedan köpte folk en Prius för att det var Toyota; idag köper många Toyota för att den gör en modell som Prius." Detta i sig är ett enastående genombrott. När de första hybriderna kom ut på marknaden år 2000 tittade de flesta helt enkelt på dem med skeptisk nyfikenhet, men med stigande bränslepriser anpassade sig Toyotas snabbhet och solida försprång snabbt till förändrade förhållanden.

Men när skapandet av Prius-modellen börjar, förväntar sig ingen att allt detta ska hända - initiativtagarna till projektet och ingenjörerna som är involverade i implementeringen har inget annat än vita ark ...

Filosofins födelse

Den 28 september 1998, vid bilmässan i Paris, skulle en grupp Toyota-chefer under ledning av ordförande Shoichiro Toyoda avslöja Yaris, företagets nya lilla modell. Dess utseende på marknaden på den gamla kontinenten är planerad till 1999, och 2001 bör produktionen börja vid en ny fabrik i södra Frankrike.

När presentationen är över, när cheferna gör sig redo att svara på frågor, händer något konstigt. I princip bör uppmärksamheten riktas mot Yaris, men journalister som ställer sina frågor riktar snabbt uppmärksamheten mot Toyotas nya hybridmodell kallad Prius. Alla är intresserade av dess presentation i Europa, som bör äga rum år 2000. Modellen visades första gången 1997 i Japan och fick, tack vare sin otroliga teknik och låga bränsleförbrukning, snabbt uppmärksamhet från biltillverkare och journalister runt om i världen. I juli 1998 meddelade dåvarande vd Hiroshi Okuda att Toyota år 2000 skulle börja exportera cirka 20 000 fordon till Nordamerika och Europa. Från och med det ögonblicket, tack vare Prius, uttalas orden Toyota och hybrid nu som synonymer, även om vid den tiden ingen visste vad de pratade om. Få människor vet att företaget lyckades inte bara designa detta tekniska mästerverk, utan också - på grund av bristen på en teknisk bas och leverantörernas utvecklingspotential - att designa och tillverka många unika system och element. På några sidor är det svårt att helt återskapa den sanna hjältemod som visades av Toyotas ansvariga personer och designers, som lyckades förvandla en idé till en modell som lämpar sig för massproduktion.

Projekt G21

År 1990 var kommunismen sönder och ekonomierna i de industriella demokratierna blomstrade. Det var då som styrelsens ordförande, Aggi Toyoda, framkallade heta diskussioner i företaget. "Ska vi fortsätta att göra bilar som vi gör nu?" Kommer vi att överleva under XNUMX-talet om vår utveckling fortsätter längs samma spår?

På den tiden var tillverkarnas mål att göra bilarna större och lyxigare och Toyota stack inte ut på samma sätt. Toyoda, mannen som tillsammans med sin kollega Soichiro Honda var en ledande figur i Japans bilindustri efter kriget, är dock orolig. ”Då blev det bara vårt fokus. En dag kommer saker att förändras, och om vi inte riktar in vår utvecklingsverksamhet på ett nytt sätt kommer vi att drabbas av konsekvenserna av detta under de kommande åren.” I en tid då prioriteringen är kortsiktiga utsikter för mer kraftfulla och lyxiga modeller låter detta som kätteri. Toyoda fortsatte dock att predika sin filosofi tills den verkställande vicepresidenten med ansvar för design och utveckling av nya modeller, Yoshiro Kimbara, accepterade idén. I september 1993 skapade han G21, en designkommitté för att studera visionen och filosofin för 1993-talets bil. Här är ett annat intressant faktum: 3 lanserade Clinton-administrationen i USA ett initiativ som syftade till att utveckla en bil som förbrukar i genomsnitt 100 liter bränsle per XNUMX km. Trots det ambitiösa namnet på New Generation Car Partnership (PNGV), som inkluderar amerikanska biltillverkare, var resultatet av flera års arbete av ingenjörer kassan av en amerikansk lättviktsmiljardär och totalt tre hybridprototyper. Toyota och Honda är uteslutna från detta initiativ, men detta uppmuntrar dem ytterligare att skapa sin egen teknik för att avsevärt minska bränsleförbrukningen ...

(att följa)

Text: Georgy Kolev