日系老车型录6—混合动力先驱 丰田初代普锐斯(NHW10前期)
文/部分编译:我 型录图:外网
部分图片/资料引用:喂鸡,车托之家(一部分)

1997年12月在日本上市,世界首款量产分体式油电混合动力汽车。

在普锐斯诞生前,丰田在92年1月发布了“丰田地球环境宪章”,该文件概述了开发和销售低排放汽车的目标,这也是丰田参与环保事业的基本方针,93年,丰田研发执行副总裁Yoshirio Kimbara发起了代号为“G21”(Global21)的开发项目,并于94年组建了项目组,团队目标是打造一款既对资源和环境有利又保留了现代汽车精髓的新车型,开发负责人(总工程师)由内山田竹志担任(后担任丰田汽车会长),打造出将电动车与传统汽车完美融合的车型。
Prius概念车亮相于95年东京车展,Prius在拉丁语中意为prior(优先的、超前的)的意思,其概念车版搭载了基于1AZ-FSE(原2.0L)魔改而来的1.5L直四D-4直喷发动机+CVT无极变速,和以电容驱动的感应电机/发电机(M/G),由ECU进行协调控制的组合的丰田EMS(Energy Management System)系统,大大提身了发动机与驱动系统的效率,并具备制动能量回收和启停系统,且目标油耗为同级别车约两倍的30km/L(10・15 mode)。
当时的概念车的仪表板尚未采用中置仪表布局,当然EPS电控助力转向,低滚阻系数轮胎,带电动压缩机的空调系统,RSPP再生隔音材料,空气动力学车身,UV抗紫外线隔热玻璃,有色树脂保险杠和侧饰板等这些照顾到环境的功能配置也在概念车上出现,另外还有近未来风格的多媒体系统,车内防盗传感系统,以及副驾驶和后排嵌入式儿童座椅和前后排侧气囊也有配备。





量产版的研发测试于96年末展开,在尝试了超100种方案的混合动力技术后,工程师们最终选择基于2000 TRW专利的CVT无极变速器作为该车的传动系统,但也有许多技术的问题没有完美解决,且必须在三年内完成,比如处理电池和电机的电压问题,普锐斯的半导体核心变频单元参照了新干线列车所使用的重型晶体管设计。
另外一个主要问题是混动电池的寿命,工程师想到的解决方案就是将电池组的充放电节点控制在60-40%,这样做的目的以电池寿命延长至7-10年之间,丰田尽全力的攻克了技术难题,并“勉强”达到量产市售的标准后,普锐斯最终在97年10月14日发布,12月10日在日本上市。


基于丰田MC平台架构开发,外观造型由连续为历代Celica(第二代-第七代)设计的丰田南加州设计中心CALTY之手,以打造与“未来车”形象而构建的外观,虽然作为一款全球首款量产混动车,丰田并没有给普锐斯赋予一副极具未来感的外表,在消费者眼中它和普通家用车没啥两样。
发动机盖延长至进气格栅位置,虽然这种设计是在当时罕见但也是有助于减小空气阻力,当然有一些细节设计也是为了提升空气动力学效应,轻量化的锻造铝合金轮圈并搭配能够降低空气阻力的树脂轮毂装饰罩,且美观但也能起到减小空气阻力和降低油耗的作用,该轮毂构造在今后几代的普锐斯所沿用。
初期车型长宽高为4,275mm×1,695mm×1,470mm,轴距为2,550mm。


内饰其最大特征采用了中置仪表布局,虽然当时采用该仪表布局的车型较少且成为了话题,配备电子仪表,并去掉了转速和水温表,当然这两个设计后被沿用到了今后几代的普锐斯,以及第一-二代Vitz家族上,概念车上的怀挡设计和脚踩式驻车制动也被保留,另外通过增加整体高度并提高了座位位置,使得上下车变得容易,有效利用了内部空间,该package(包装)这对于当时的三厢轿车上来说是革新性的。
5.8寸多媒体系统与同一时期发布的初代Harrier/雷克萨斯RX也同样融入到内饰设计上,这些设计对今后的汽车内饰设计总体上具有很大的影响,多媒体系统内带有混动系统运行状况显示,平均油耗,车辆状况警告,收音机/卡带播放显示等,可选带GPS语音导航系统的版本,此外还配备了带双层内外循环模式的自动空调。






动力方面,量产版普锐斯改用了1NZ-FXE 1.5L直四VVT-i米勒循环方式(后丰田称为阿特金森循环式)自吸发动机,和1CM永磁交流电机所组合的混合动力系统,其中发动机最大马力为58ps,电机最大功率为30.0kW,配备CVT无级变速器,并使用了初代RAV4 EV所培养出来的0Ni-MH镍氢(镍金属氢化物)电池组作为电力源(240个电池组成,288v),早期1代的电池位置位于后排靠背背部。
丰田将这套油电混合动力系统称为Toyota Hybrid System,简称为THS(初代),早期10·15 mode油耗为28.0km/L,与当时的同类纯汽油车相比过于 # 炸天,其CO2/HC/NOx排放降低了约1/10%,经过不断改进,末期型的油耗已达到了31.0km/L。
小改款(NHW11)考虑到海外市场的高速或长途驾驶的需求,对THS混动系统进行优化改进,从而强化了动力性能,1NZ-FXE发动机进行了优化改进,而永磁交流电机换装了2CM电机,最大马力相比老款增加到10kW,而电机功率则增加到3kW,另外镍氢电池缩小了体积容量(228个电池组成,273.6v)。

发动机参数
1NZ-FXE 1.5L直4
排量:1,496cc
配气机构:双凸轮轴
气门数:16个(每缸4个)
进气形式:自然吸气
供油方式:EFI电喷
缸径/行程:75.0mm×84.7mm
压缩比:13.5(1代NHW10),13.0(1.5代NHW11)
发动机特有技术:VVT-i可变气门正时升程,米勒循环方式
最大马力:43kW(58ps)/4,000rpm(1代NHW10),53kW(72ps)/4,500rpm(1.5代NHW11)
最大扭矩:115N·m(11.7kg·m)/4,200rpm(1代NHW10),102.0N·m(10.4kg·m)/4,000rpm,(1.5代NHW11)
交流电机参数
1CM永磁交流电机(1代NHW10)
最大马力:30kW/940-4,000rpm
最大扭矩:31.1kg·m/0-940rpm
2CM永磁交流电机(1.5代NHW11)
最大马力:33kW/1040-5600rpm
最大扭矩:35.7kg·m/0-400rpm

电控助力转向,RSPP再生隔音材料,UV抗紫外线隔热玻璃也相继应用在量产版上,悬架为前麦弗逊/后扭力梁式,采用GOA安全车身,标配ABS(后1.5代新增EBD)和双安全气囊,以及WIL颈椎伤害缓和座椅,但遗憾的是侧气囊未能在量产版中出现,而后排嵌入式儿童座椅也在量产版上得以保留,但仅限早期1代可选。






普锐斯上市后,初期在日本市场作为“小白鼠”的试验对象,上市当初售价为215万円(除北海道(标配寒冷地式样)和冲绳地区外的售价,导航版需另加12万円),与同时期且同级别卖152.7万円的AE110花冠1.5 SE Saloon两驱自动相比,这在97-99年的当时并不便宜,初代普锐斯获得了97-98年JCOTY日本年度车,和98年Good Design奖。
早期混合动力车的动力性能与1.0L车同等持平,但也有很多人担心镍氢电池容易出故障,普锐斯在日本市场年销基本不足2万台,而到了车系末期年销则跌至1万台以下,另外其竞争对手以及分析师的估算,初代普锐斯的生产成本高达32,000美刀,这意味着每辆普锐斯都以亏本方式来出售,虽然没比之后的第二和以及今后几代的爆红热销,但还是依旧留下了足够的销售佳绩,为混动车的历史奠定了基础,就如前述所说的初代普锐斯先期仅在日本市场销售,而英国,土澳,新西兰市场早期只能依靠平行(灰色进口)进口二手车。
在积累了大量经验后,丰田最终正式在2000年将普锐斯出口至北美,欧洲以及土澳等部分国家市场,改款(NHW11)也一同推出,NHW11的最大变化为是对THS混动系统进行优化改进以提升动力性能(详见前述),外观上前后保险杠为适应北美安全法规而进行了小改,头灯和尾灯也同样进行了小改,新增多幅铝合金轮圈(海外版标配,日规限Euro Package选装包),同时新增尾翼有助于提升车辆行驶时的空气动力效应。
内饰也进行了细部小改,受电池体积缩小的同时,行李厢容积被增加,并新增了后排6:4靠背分割放倒和ISOFIX儿童座椅固定装置,同时取消了嵌入式儿童座椅的选装项,此外还新增了定速巡航,另外欧版(含日版Euro Package选装包)针对悬架进行了重新调校,并把后制动系统改为碟式制动,初代普锐斯成为继本田Insight后第二款打入北美市场的量产混合动力车,北美市场定位于Echo和花冠之间,根据加州空气资源委员会(CARB)的尾气排放标准分类,该车属于ULEV超低排放车。


