G21 Layihəsi: 1997 Prius'u Doğuran Gizli İnkişaf Hekayəsi

1997-ci il Priusunun arxasında 1993-cü ilin yayında Eiji Toyodanın tək bir sualla başlayan bir inkişaf layihəsi var: 21. əsrin avtomobili necə görünməlidir? G21 kod adlı bu layihə - Globe, yəni dünya və 21. əsr sözlərinin qısaldılması - iki ildən qısa bir müddətdə sübut olunmamış bir texnologiyanı dünyanın ilk seriya istehsalı benzin-elektrik hibridinə çevirdi. 10 dekabr 1997-ci ildə Yaponiyada satışa çıxan NHW10, avtomobil sənayesinin izlədiyi bir sınaq deyil; hibrid dövrünün başlanğıc nöqtəsi oldu.

G21 Layihəsi Necə Yaranıb: 1993-cü İl İlk Vizyonu

Layihənin çıxış nöqtəsi texniki bir tələb deyil, korporativ bir vizyon tələbi idi. Fəxri Sədr Eiji Toyoda 1993-cü ilin yayında Toyotanın 21. əsrə hazırlaşması üçün orta və uzunmüddətli yeni bir avtomobil vizyonu istədi. Sentyabr 1993-cü ildə G21 kod adı ilə rəsmən başlayan ilk iş yalnız 10 mühəndis və dizaynerdən ibərət kiçik bir komanda ilə aparıldı; Sədr Shoichiro Toyoda da planı dəstəklədi.

1993-cü ilin sonunda hazırlanan ilk hesabat bu gündən baxanda təvazökar lakin ardıcıl bir konsept çəkirdi: kompakt xarici ölçülər, geniş daxili məkan, uzun ox məsafəsi və litrə 20 kilometr yanacaq səmərəliliyi. Layihənin açar sözləri "resurslar" və "mühit" idi; müzakirələr mühit, enerji və təhlükəsizlik oxunda aparılırdı. 1 fevral 1994-cü ildə G21, şassi, kuzov, mühərrik, ötürücü və istehsal mühəndislərinin daxil olduğu tam ştatlı bir strukturə çevrildi və rəhbərlik Takeshi Uchiyamadaya keçdi.

Hibrid fikri ilk gündən yox idi

Kritik məqam burada gizlənir: komandanın ilk seçimi hibrid deyildi. Hibrid sistem, maraqlı bir mövzu kimi görünsə də sübut olunmamış texnologiya olduğu üçün tətbiq edilə bilən sayılmırdı. Onun əvəzinə plan, sinfindəki bir avtomobilin 1,5 qat səmərə verə biləcək birbaşa inyeksiyalı mühərrik və səmərəli avtomatik transmissiya üzərində qurulmuşdu. Yəni G21, əvvəlcə səmərəliliyi ənənəvi yollarla sərhədlərini zorlayan bir layihə kimi dizayn edilmişdi.

Bu, Toyotanın ilk hibrid cəhdi də deyildi. Şirkətin 75 illik tarixinə görə ilk cəhd 1968-ə qədər uzanır: Kenya Nakamuranın rəhbərliyi altında bir qaz turbinalı mühərrik işi aparılmış, lakin uyğun doldurula bilən batareyaların olmaması səbəbindən layihə 1980-ci illərin əvvəlində dayandırılmışdı. 1990-cı illərə gəldikdə tənliyin əskik hissəsi - kifayət qədər batareya texnologiyası - artıq mövcud idi; əskik olan, onu istifadə etmək qərarlığı idi.

Hibrid Qərarı Necə Verildi: İki Qat Səmərə Və ya Ləğv

Dönüş nöqtəsi 1994-cü ilin noyabrında gəldi. Texnologiyadan məsul vitse-prezident Akihiro Wada Uchiyamadaya aydın tapşırıq verdi: avtomobili hibrid edin; edilməsə, layihə ləğv ediləcək. Məqsəd yanacaq səmərəliliyini iki dəfə artırmaq idi - və komandanın qiymətləndirməsinə görə bu, ənənəvi üsullarla mümkün deyildi. Tək cavab hibrid texnologiya idi. Bu, tipik "yuxarıdan aşağıya" qərar kimi qiymətləndirilir: komandanın 1,5 qatlıq məqsədinin üzərinə, ali rəhbərliyin ikili bir məqsəd qoyması.

Uchiyamadanın ilkin qiymətləndirməsi də dürüst mühəndislik mülahizəsi idi: 21. əsrin əvvəlindən əvvəl istehsal hibridinin hazırlana biləcəyinə inanmırdı. Yenə də qərar həyata keçirildi; 1994-cü ilin payızından etibarən şirkət daxilində atmosfer dəyişdi və istehsal avtomobilinin hibrid olması qərara alındı. İstehsal avtomobilinin rəsmi təsdiqi isə 1995-ci ilin iyununda keçirilən görüşdə alındı.

Qərarın arxasında təşkilati dəyişiklik də var idi: 1995-ci ilin avqustunda Hiroshi Okuda Toyota prezidenti oldu və bu hadisə hibridin hazırlanması üçün dönüş nöqtəsi kimi qeyd olunur. Sübut olunmamış bir texnologiya, ali rəhbərliyin dəstəyi olmadan bu sürətlə seriya istehsalına keçirilə bilməzdi.

Toyota Hybrid System Necə İşləyir: İki Motor, Bir Planet Dişli

Sistem seçimi altı aylıq tədqiqatın nəticəsi idi. 1994-cü ilin sonunda tamamlanan qiymətləndirmədə, yüksək səmərəlilik potensialına görə iki motorlu tip seçildi. Qərarın arxasında bir düşüncə var idi: güc elektronikası - yarımkeçiricilər və elektron dövrələr - yaxın gələcəkdə böyük sıçrayış edəcəkdi və bununla sayəsində konvensional ötürmə tamamilə aradan qaldırıla bilərdi.

Qəbul edilən sistem sonralar Toyota Hybrid System (THS) adını aldı. Memarlığın komponentləri məntiq zənciri ilə izlənilə bilər:

• Təkəri hərəkət etdirən və yavaşlamada generator kimi işləyən bir ötürücü motor
• Elektrik enerjisi istehsal edən, ötürməni idarə edən və startor funksiyasını da yerinə yetirən ikinci bir motor
• İki elektrik motorunu benzinli motorla birləşdirən planet dişli güc bölücü
• Akumulyator ilə motorlar arasında işləyən invertor

Giriş və çıxış milləri eyni müstəvidə idi və motor fırlanma sürəti daimi dəyişən şəkildə idarə olunurdu. THS 1997-ci ilin martında tamamlandı və elan edildi; motor və invertor kimi əsas texnologiyalar daxili hazırlıqla istehsal edildi. Akumulyator tərəfində iş, əvvəllər elektrikli avtomobil tədqiqatlarında birgə çalışılan Matsushita Battery Industrial ilə aparıldı; NiMH akumulyator paketi, 1996-cı ilin dekabrında yaradılmış birgə şirkət Panasonic EV Energy-yə verildi.

Tokiodakı konsept və istehsal yolu

Maraqlı bir detal: 1995-ci il Tokyo Motor Show-da nümayiş etdirilən konsept avtomobil, istehsal hibridindən fərqli idi. Tək motorlu, birbaşa inyeksionlu, CVT-li və akumulyator əvəzinə kondansatorlu idi; məqsədi litrə 30 kilometridi və sistəmə "Toyota Energy Management System" adı verilmişdi. "Prius" - latın dilində "ilk, öncül, üstün" mənasını verən ad - bu mərhələdən etibarən istifadə olunmağa başlandı. İstehsal avtomobili isə bu konseptin özünə keçərək tam hibrid memarlığa çevrildi.

Təqvim təsirli idi: rəsmi inkişafın başlanğıcından serial istehsala təxminən iki il. Sürətin arxasında mühəndislik metodları var idi: 3D virtual yığım texnologiyası və kiçik həcmli istehsal üçün kuzov qaynaq xəttinin istifadəsi. Həmçinin 1996-cı ildə idarəetmə sistemləri və elektrik ötürmə komponentləri şöbələri "business reform" strukturu altında inteqrasiya edildi, 1997-ci ilin yanvarında isə elektrikli avtomobilin inkişafı bölməsi ilə birləşərək Electric & Hybrid Vehicle Engineering Division-ı yaratdı.

İlk Nəsil Prius-un Rəqəmləri: NHW10 və NHW11

İlk nəsil NHW10, 10 dekabr 1997-ci ildə Yaponiyada satışa çıxdı və dünyanın ilk serial istehsal benzin-elektrik hibrid avtomobili oldu. İstehsal Takaoka Zavodunda dekabr 1997 – fevral 2000 arasında davam etdi və ümumi 37.425 ədəd ilə məhdudlaşdı. Diqqətçəkən dizayn qeydi: NHW10-un dizaynı, digər Toyota studiyalarının təkliflərinə qarşı seçilmiş Kaliforniyalı dizaynerlərdən gəlirdi. Avtomobil təqdimatında "Yaponiya İlin Avtomobili" mükafatını, 1998-ci ildə isə RJC İlin Avtomobili mükafatını qazandı.

İkinci mərhələ, modeli dünyaya açan addım oldu. 2000-ci ildə bazara çıxan NHW11 - ikinci nəsil - Asiya, Amerika, Avropa və Avstraliyada məhdud sayda satılan ilk Prius oldu; ABŞ qiyməti 19.995 ABŞ dollarıidi. Motomachi zavodunda may 2000 – iyun 2003 arasında istehsal edildi və 33.411 ədəd tamamlandı. Honda Insight-dan sonra ABŞ bazarındaki ikinci serial istehsal hibrid oldu.

Birinci nəsil ümumilikdə təxminən 123.000 ədəd satdı. Kommersiya mənzərəsi isə aydın bir həqiqəti ortaya qoyur: Toyota, NHW10-da hər avtomobildə ziyan etdiyini, NHW11-də isə yalnız başabaş gəldiyini bildirdi. Başqa sözlə təqdimatın dəyəri satış rəqəmlərində deyil, texnologiyanın sübut edilməsində idi.

Real Yanacaq Sərfiyyatı Nə Qədərdir və Bu Gün Etibarlıdırmı?

İlk nəsil Prius-un səmərəliliyi, hansı avtomobildən bəhs edildiyinə və necə ölçüldüyünə görə dəyişir. ABŞ bazarındakı NHW11 üçün sahiblər düzgün sürücü ilə 50–60 mpg (təxminən 3,9–4,7 L/100 km), daha aqressiv istifadədə isə ~35 mpg bildirir; ümumi orta göstəricilər 46–50 mpg və ya birləşmiş ~41 mpg kimi ötürülür. Rəqəmlərin sahiblik məlumatlarına əsaslandığını və əksər hallarda NHW11-i nəzərdə tutduğunu xatırlamaq kifayətdir; NHW10-un öz dövrəsindəki hədəfi artıq litrə 20 km ətrafında idi.

Etibarlılıq tərəfindən mənzərə 25 ildən artıq istifadə nəticəsində yetkinləşib. Sahiblər ilk nəsildə nasazlıqsız işləmə və möhkəm batareya təcrübələrini bildirirlər; beş nəslin etibarlılıq müqayisələrində ilk nəsil Consumer Reports və NHTSA məlumatları ilə qiymətləndirilir. Diqqət edilməli olan baxım məsələləri isə spesifikdir: məsələn, karbon yığılması ilə tutula bilən komponentlər. Qısacası, nasaz bir texnologiyanın deyil, düzgün baxımla uzunömürlü bir ötürmə qurğusunun hekayəsidir bu.

Prius-un Kökləri 1900-ə mi Uzanır?

Bəli - şəcərə ağacı təəccüblü dərəcədə qədimdir. Ferdinand Porsche, ilk hibrid avtomobili 1900-də prototip kimi tərtib etdi: Lohner-Porsche Semper Vivus. Hibrid versiya 1901-də Lohner-Porsche Mixte kimi satışa təqdim olundu. Müasir Prius-un mənşəsini təxminən yüz il əvvəlki bu nəqliyyat vasitəsinə bağlayan tarix yazıları təsadüf deyil: serial-parallel güc axınını idarə etmə problemi 1900-cü ildən bəri dəyişməyib; dəyişən, onu həll edən komponentlərin - batareyaların və güc elektronikasının - yetkinləşməsi idi.

Aradakı əsrdə bir-birindən müstəqil cəhdlər var: 1973-cü ildə elektrik mühəndisi Victor Wouk, 1972 Buick Skylark əsaslı bir hibrid prototipi qurdu. Motorun batareyaları doldurub elektrik motorunu qidalandırdığı seriya konstruksiyalı Owen Magnetic erkən hibridlərdən biri idi. 1969 GM XP 512 və 1980-ci il tarixli, altı təkərli Briggs & Stratton cəhdi də eyni uzun və fasiləsiz təcrübə ənənəsinə aiddir. Müasir dalğanın ikinci qabaqcılı isə 1999-cu ilin sonunda iki nəfərlik liftback kimi bazarğa çıxan Honda Insight oldu.

Təqdimatın Uzunmüddətli Təsiri

1997 təqdimatının ölçüləbilən nəticələrindən biri bu gün əlimizdədir: Prius ailəsinin ümumi sayı 2017-ci ilin yanvarında 6,1 milyon adədə çatdı və Toyota-nın 1997-ci ildən bəri satdığı 10 milyon hibridin 61%-ni təşkil etdi; model 90-dan çox bazarıda satılır. Daha yeni bir sübut isə texnolojidir: 2023-cü ilin iyulunda bir 2024 Prius LE, Los Angeles–New York arasındakı 5.150 km-lik səfərdə hiperölçmə texnikaları ilə 100 km-də 2,52 litr ilə Guinness rekordu qırdı; normal sürüşdə ən yeni nəsil 100 km-də 4,06 litrə qədər səmərəlilik təklif edir.

Erken geliştirmenin çətinliyi də qeydlərə keçdi: Toyota mühəndisləri test sürüşlərində prototiplərin yanacaq səmərəliliyinin adi bir Corolla-dan belə pis olduğunu görmüşdülər. Oradan seriya istehsalına və bugünkü dəyərlərə gedən yol, tam olaraq mühəndislik intizamının işidir. Layihə, 30 Oktyabr 2024-də Toyota City-də keçirilən bir mərasimlə IEEE Milestone ilə təltif edildi; lövhə mətni avtomobilin iç yanma mühərriki və iki elektrik mühərrikindən istifadə etdiyini və sürüş zamanı itirilən enerjini geri qazandığını vurğulayır. Uchiyamada da mərasimdə qısa nitq söylədi.

Nəticə: İki İl, Bir Qərar və Bir Sənayenin Dönüşü

G21 hekayəsinin mühəndislik oxunuşu belədir: doğru texnologiya hər zaman ən rahat seçim deyildir. Komandanın ilk cavabı təhlükəsiz idi - birbaşa yanacaq püskürtməli mühərrik və səmərəli ötürücü. Yuxarı idarəetmənin qoyduğu "iki qat səmərə və ya ləğv" şərti, komandanı sübut olunmamış bir arxitekturaya itələdi; güc elektronikası və batareya tərəfindəki proqnozlar bu riski daşıya bilən hala gətirdi. Sübut olunmamış bir texnologiyanın rəsmi təsdiqdən seriya istehsalına təxminən iki ildə daşınması, səmərəlilik iddiasından ötəri bir idarəetmə və istehsal uğurudur. 1997 Dekabrda Yaponiyada çıxan o ilk avtomobil, zərərli bir məhsul kimi başladı amma hibrid dövrünün istinad nöqtəsi kimi tarixə keçdi.

Mənbələr

• The Story Behind the Birth of the Prius, Part 1 | Toyota Motor Corporation Official Global Website
• Item 1. Development of Prius and Hybrid Strategy - Toyota 75 Years History
• The Story Behind the Birth of the Prius, Part 2 | Toyota
• The Toyota Prius Transformed the Auto Industry - IEEE Spectrum
• Milestones: Toyota Prius, the World's First Mass-Produced Hybrid Vehicle, 1997 - ETHW
• Toyota Prius - Wikipedia
• Gamechanger: how Ferdinand Porsche designed the first hybrid car - Porsche Newsroom
• Lohner–Porsche - Wikipedia
• What Is the History of Hybrid Cars? - HowStuffWorks
• Honda Insight - Wikipedia
• Every Toyota Prius Generation, Ranked By Reliability - Jalopnik
• Considering a First Gen Prius - PriusChat