Serienmässige Hybridfahrzeuge

Toyota Prius

Der Toyota Prius ist das weltweit erste Serienfahrzeug mit einem Benzin/Elektro-Hybridantrieb. Seit Februar 2004 wird die zweite Generation des Prius in Europa aufgelegt, während er in Japan und den USA bereits seit Herbst 2003 auf dem Markt ist. Die erste Prius-Generation kam in Japan bereits Ende 1997 auf den Markt (in Europa 2001).

Durch die Kombination eines Benzinmotors mit einem Elektromotor kann ein bis zu 30 % geringerer Benzinverbrauch als bei anderen Fahrzeugen der gleichen Klasse erzielt werden. Für nähere Angaben zum Antriebssystem des Prius siehe den Artikel Hybridantrieb.

Im Gegensatz zu Elektroautos bezieht der Prius seine elektrische Energie nicht aus dem Stromnetz, da die Batterie (Nickel-Metallhydrid-Akku) vom Generator am Verbrennungsmotor gespeist wird. Zusätzlich wird die Batterie durch Energierückgewinnung beim Bremsen und im Schiebebetrieb (z. B. bei der Bergabwärtsfahrt oder beim Ausrollen) aufgeladen. Der Ladezustand der Hochleistungsbatterie und der Energiefluss werden dem Fahrer auf einem Display mit Touchscreen-Bedienung angezeigt.

Der Normverbrauch des Prius liegt nach Werksangaben bei 4,3 Litern Super im Mix (RL 80/1268/EWG). In der Fahrpraxis liegt der Verbrauch allerdings bei gut 5 Litern/100 km. Auch so liegt er noch unter dem vergleichbarer Dieselfahrzeuge. Beim Anfahren und bei geringen Geschwindigkeiten, beispielsweise im Stadtverkehr oder Stop-and-go Betrieb, wird der Prius, solange es der Ladezustand der Batterie erlaubt, ausschließlich durch den Elektromotor angetrieben und hat in diesen Phasen keinen Benzinverbrauch. Der Elektromotor ist sehr leise, was vom Fahrer, wie auch bei anderen Elektrofahrzeugen, eine erhöhte Aufmerksamkeit gegenüber Fußgängern und anderen Verkehrsteilnehmern verlangt.

Der Prius verfügt über einen Benzinmotor mit 57 kW (78 PS) und einen Elektromotor. Lexus bringt ab Sommer 2005 einen Geländewagen mit dem im Prius erprobten Hybridsystem, jedoch mit zwei Elektromoteren (je einen für die Vorder- und für die Hinterachse) auf den Markt.

Die Motoren des Prius erbringen zusammen eine maximale Systemleistung von etwa 83 kW (113 PS) und ermöglichen eine Beschleunigung von 0-100 km/h in 10,9 Sekunden. Die Höchstgeschwindigkeit beträgt 170 km/h (elektronisch begrenzt).

Der Benzinmotor arbeitet nach dem Atkinson-Prozess, einer speziellen Ventilsteuerung, bei der die Einlaßventile erst sehr spät schließen und dadurch ein Teil des Gemischs wieder in den Ansaugtrakt befördert wird. Daher kann der Motor trotz eines mechanischen Verdichtungsverhältnisses von 13:1 mit normalem Superbenzin betrieben werden. Diese Technik dient der Erhöhung des Wirkungsgrades.

Der Prius verfügt über ein stufenloses Automatikgetriebe, welches die Kräfte des Benzinmotors und des Elektromotors auf die Räder verteilt. Die Kurbelwelle des Benzinmotors geht auf die Planetenradwelle über. MG1 sitzt auf der Sonnenradwelle, MG2 auf der Hohlradwelle, welche über ein Untersetzungsgetriebe mit den Antriebsachsen verbunden ist. So wird das Übersetzungsverhältnis und damit die Drehzahl des Benzinmotors rein elektrisch geregelt. In der Praxis fährt es sich aber wie ein CVT-Getriebe an.

Der Prius verfügt über ein Drive-by-Wire-System, d. h. Bremsen und das Gaspedal werden, wie z. B. beim Airbus-Flugzeug, nicht mehr mechanisch, sondern weitgehend elektronisch gesteuert. Weitere Highlights sind z. B. eine elektrisch angetriebene Klimaanlage, elektrische Servolenkung und elektrischer Bremskraftverstärker.

In mehreren Ländern, u. a. in Großbritannien und in der Schweiz, wird der Kauf und/oder der Betrieb von Hybridfahrzeugen subventioniert. In Großbritannien erhält der Käufer einmalig 1000 Pfund an den Kaufpreis. Ausserdem wird das Auto in der niedrigsten Klasse versteuert. Ähnliche Regelungen bestehen in mehreren Schweizer Kantonen.

In den USA hat der Wagen zum Teil Kult-Status erreicht. Für das Jahr 2005 wurde der Prius zum Auto des Jahres gewählt.


Verkehrssteuern

In London zahlt man bei Stadtfahrten mit dem Prius keine City-Maut. In den Niederlanden und in mehreren Schweizer Kantonen wird die Motorfahrzeugsteuer ganz (z.B. im Kantona Basel-Land unbeschränkt und im Kanton Genf während 3 Jahren) oder teilweise (z.B. Zürich, Basel-Stadt, Luzern, Tessin und Graubünden) erlassen.


Modelle

Prius NHW10

Im Dezember 1997 begann der Verkauf der ersten Generation des Toyota Prius in Japan. Der Benzinmotor verfügte über eine Leistung von 43 kW (58 PS), die beiden Elektromotoren 30 kW (40 PS).


Prius NHW11

Ende 2000 wurde eine überarbeitete Version des Prius eingeführt, die auch außerhalb von Japan vermarktet wurde. Das Äußere hat sich nur unwesentlich verändert. So wurde beispielsweise die Kofferraumklappe mit einem Spoiler als Abrisskante versehen. Die Leistung des Benzinmotors ist jedoch auf 53 kW (72 PS), die der Elektromotoren auf 33 kW (44 PS) erhöht worden. Ebenso wurde die Energiekapazität des Nickel-Metallhydrid-Akku vergrößert, um die Effizienz des THS zu verbessern. Der Normverbrauch nach Werksangabe beträgt 5,1 Liter Super auf 100 km. In den USA wurde im Benzintank des Prius eine flexible, synthetische Blase integriert, die sich dem Benzinvolumen anpasst. Dies minimiert den Lufteinschluss im Tank und damit Treibstoffverdunstungen, die beim Tanken entweichen können.


Prius NHW20

Zum Jahreswechsel 2003/2004 ist eine neue Generation des Prius erschienen, die sich sowohl im Aussehen als auch in der Technik deutlich vom Vorgänger unterscheidet. Die Scheinwerfer sind weiter nach oben gezogen, das Heck wurde zu einem Liftback umgestaltet. Das THS ist dem Hybrid Synergy Drive (HSD) gewichen.

Der in den USA vermarktete Prius unterscheidet sich in technischen Details zu dem im Rest der Welt verfügbaren Modell. So ist dieser mit einem Latentwärmespeicher. Vor dem Start wird der Benzinmotors durch den Speicher angewärmt, wodurch die energieintensive Warmlaufphase verkürzt wird. Außerdem ist der Benzintank wie beim NHW11 mit einer flexiblen Blase ausgestattet, die Verdunstungsemissionen minimiert. Auf der anderen Seite verfügt der europäische Prius über die Möglichkeit, durch Druck auf eine Taste in einen EV-Modus zu wechseln, in dem das Auto eine begrenzte Reichweite ausschließlich mit Hilfe elektrischer Energie aus dem nochmals vergrößerten NiMH-Akku zurücklegen kann.

Lexus bietet seit dem Sommer 2005 den RX400h auf dem Markt an - einen Geländewagen (SUV) mit dem im Prius erprobten Hybridsystem, jedoch mit zwei Elektromotoren (je einen für die Vorder- und für die Hinterachse, Kardanwelle und Allradkupplung entfallen).

Der Benzinmotor arbeitet nach dem Atkinson-Prozess, einer speziellen Ventilsteuerung, bei der die Einlaßventile erst sehr spät schließen und dadurch ein Teil des Gemischs wieder in den Ansaugtrakt befördert wird. Daher kann der Motor trotz eines mechanischen Verdichtungsverhältnisses von 13:1 mit normalem Superbenzin betrieben werden. Diese Technik dient der Erhöhung des Wirkungsgrades.

Der Prius verfügt über ein (getränke-dosen-großes) Planetengetriebe, das die Kräfte des Benzinmotors und des Elektromotors auf die Räder verteilt. Die Kurbelwelle des Benzinmotors geht auf die Planetenradwelle über. Das Übersetzungsverhältnis, und damit die Drehzahl des Benzinmotors, wird mit Hilfe des Generators und des Elektromotors rein elektrisch und vollkommen stufenlos geregelt. Das Beschleunigungsverhalten entspricht daher einem Auto mit CVT-Getriebe.



Dieser Artikel basiert auf dem Artikel Toyota Prius aus der freien Enzyklopädie Wikipedia und steht unter der GNU-Lizenz für freie Dokumentation. In der Wikipedia ist eine Liste der Autoren verfügbar.

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