Prius
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Der Toyota Prius (lt. Toyota Deutschland hat der Prius keinen Plural) 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).
Der Name prius bedeutet übrigens – aus dem Lateinischen übersetzt – schneller, früher.
Die erste Veröffentlichung, die ich finden konnte, war die Präsentation von Toyota's Newly Developed Electric-Gasoline Engine Hybrid Powertrain System auf dem Electric Vehicle Symposium EVS 14 vom 11.-17.12.1997 in Orlando, USA.
Durch die Kombination eines Benzinmotors mit zwei Elektromotoren 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 PSD.
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Beschreibung
Im Gegensatz zu Elektroautos bezieht der Prius seine elektrische Energie nicht aus dem Stromnetz, da die NiMH-Batterie über den Generator (= der kleine Elektromotor, auch als MG1 bekannt) vom 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 Multifunktionsdisplay mit Touchscreen-Bedienung angezeigt.
Der Benzinmotor arbeitet nach dem Atkinson-Zyklus.
Der Prius verfügt über ein stufenloses Automatikgetriebe, welches die Kräfte des Benzinmotors und der Elektromotoren auf die Räder verteilt. Die Kurbelwelle des Benzinmotors geht auf die Planetenradwelle über. MG1 (der kleine Elektromotor) sitzt auf der Sonnenradwelle, MG2 (der große Elektromotor) 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. 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 ein 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.
Der Prius II verfügt über einen Benzinmotor mit 57 kW (78 PS) und zwei Elektromotoren. Lexus hat im Sommer 2005 einen Geländewagen mit dem im Prius erprobten Hybridsystem auf den Markt gebracht. Der hat jedoch drei Elektromotoren (zwei im Antriebssystem vorne und einen für die Hinterachse).
Gemäss einer Studie (THE CREED PROJEKT) der Minnesota State University kann sich der Benzinmotor des Prius sehr gut an Ethanol (E85) anpassen und lief im Testbetrieb problemlos damit. Während dem Test leuchtete zwar die Check Engine Leuchte auf, der Motor scheint jedoch fähig zu sein, das Luft-/Kraftstoffverhältnis korrekt anzupassen. Die Abgasemissionen lagen ebenfalls im grünen Bereich. Trotz der Ergebnisse dieser Studie kann man nicht automatisch davon ausgehen, dass der Prius im Dauerbetrieb problemlos mit Ethanol läuft.
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).
Die Hybrid-Batterie war noch aus einzelnen Rundzellen hergestellt, die Batterie-Baueinheit inkl. Steuerung und Lüfter nahm sehr viel Platz hinter der (nicht umklappbaren) Rückbank ein. Das Hybridsystem war so programmiert, dass die Ladung der Batterie Vorrang vor Fahrleistung hatte. Deswegen leuchtete bei hohen Geschwindigkeiten öfter die Schildkröte auf und die Höchstgeschwindigkeit verringerte sich von 160 auf 130 km/h. Bei Presse und Fachwelt erntete dieses Auto zunächst mehr Gelächter als Beachtung.
Diese erste Prius-Generation wurde in Deutschland nur in sieben Exemplaren als Rechtslenker-Version importiert.
Prius NHW11
Ende 2000 wurde eine überarbeitete Version des Prius eingeführt, die auch außerhalb von Japan als zweite Generation vermarktet wurde. Das Äußere hat sich nur unwesentlich verändert. So wurde beispielsweise die Kofferraumklappe mit einem Spoiler als Abrisskante versehen. Die Leistung des Verbrennungsmotors ist jedoch auf 53 kW (72 PS), die von MG2 auf 33 kW (44 PS) erhöht worden. MG1 hat jetzt eine Leistung von 18 kW. Ebenso wurde die Energiekapazität der NiMH-Batterie vergrößert, um die Effizienz des THS zu verbessern. Erstmalig kamen speziell für Hybridantriebe entwickelte Flachzellen zum Einsatz. Der Normverbrauch nach Werksangabe beträgt 5,1 Liter Super auf 100 km.
In den USA wurde im Kraftstofftank des Prius eine flexible, synthetische Blase integriert, die sich dem Benzinvolumen anpasst. Es gibt noch weitere Unterschiede zwischen der US- und der EU-Version, die auf die Einhaltung der kalifornischen SULEV-Abgasnorm zurückzuführen sind. In Europa erfüllt der Prius I nur die gegenüber SULEV schwächere Euro-4-Abgasnorm, unterbietet diese allerdings recht deutlich.
Die Motoren des Prius I erbringen zusammen eine maximale Systemleistung von etwa 74 kW (101 PS) und ermöglichen eine Beschleunigung von 0-100 km/h in 13,x Sekunden. Die Höchstgeschwindigkeit beträgt 160 km/h (elektronisch begrenzt).
Prius NHW20
Zum Jahreswechsel 2003/2004 ist eine neue Generation des Prius erschienen, welche 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, wobei der Benzinmotor durch Änderungen in der Steuerung eine Leistung von 57 kW (78 PS) erhielt. Zusätzlich leistet der Elektromotor (MG2) im neuen Prius 50 kW (68 PS).
Der Normverbrauch des Prius II 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 großen 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.
Die Motoren des Prius II 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).
Beim Crashtest nach NCAP erreichter der Prius die Maximalwertung von 5 Sternen.
Spannungsniveau verdoppelt
Das Spannungsniveau des elektrischen Systems wurde mit 500 Volt annähernd verdoppelt. Dies ermöglicht mehr Leistung bei gleichzeitiger Verringerung der elektrischen Verluste und verringert damit den Kraftstoffverbrauch. Der hocheffiziente Elektromotor erzeugt ein Drehmoment von 400 Nm vom Start weg bis 1.200 U/min und übertrifft damit die Werte von durchschnittlichen V6-Dieselmotoren, hieß es jetzt in Brüssel. Bei optimaler Zuschaltung beider Systeme beschleunigt der neue Toyota Prius von 0 auf 100 km/h in unter elf Sekunden.
Kein Extraverbrauch für Klimaanlage
Mehr elektrische Bedienelemente ermöglichen ein schnelleres Ansprechen verschiedener Funktionen. Kürzere Bremswege und eine ansprechende Beschleunigung sind zwei der angenehmen Begleiterscheinungen. Gute Neuigkeiten auch in Sachen automatische Klimaanlage, die nun Inverterklimaanlage heißt. Auch sie wird ohne den Benzin-Motor betrieben und hat weder während der Fahrt noch im Leerlauf Auswirkungen auf Kraftstoffverbrauch und Emissionen. (Quelle: Toyota)
Der in den USA vermarktete Prius unterscheidet sich in technischen Details zu dem im Rest der Welt verfügbaren Modell. So ist dieser mit einem Wärmespeicher ausgerüstet, welcher einen Teil der thermischen Energie des Kühlmittels über einige Tage speichern kann. Vor dem Start des Benzinmotors wird dieser mit dem gespeicherten Kühlmittel aufgewärmt, 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 versetzt zu werden, in dem das Auto eine begrenzte Strecke ausschließlich mit Hilfe elektrischer Energie aus dem nochmals vergrößerten NiMH-Akku zurücklegen kann.
PRIUS NHW20 Modelljahr 2006
Für 2006 gibt es u.a. folgende Änderungen:
- Es gibt nun drei Ausstattungsvarianten statt zwei.
- Das Audiosystem kann nun MP3- und WMA-CDs abspielen.
- Audioeingang für externe Audioquellen ist standard für alle Modelle.
- Rückfahrkamera mit Parkassistent Automatic Park Assist beim Modell Sol als Option verfügbar.
- Großes JBL Audiosystem liefert TMC-Signal für Navigationssystem.
- Lederausstattung als Option verfügbar.
- Diebstahlswarnanlage beinhaltet nun Homelink (USA-Version).
Die genaue Beschreibung der Ausstattungsunterschiede findet ihr unter Ausstattung.
Auszug aus dem Toyota Rundschreiben zum Prius 2006
Dynamischeres Fahrverhalten
- Verbessertes Handling dank des steiferen Chassis
- Mehr Komfort durch neu abgestimmte Stossdämpfer
- Verbesserte, präzisere Lenkung
Gegenüber dem 2004 lancierten Modell bietet das überarbeitete Modell des Prius gezielte Neuerungen, so etwa ein steiferes Chassis für ein stabileres Fahrverhalten, neu abgestimmte Stoßfänger für höheren Fahrkomfort und eine Lenkungsbetätigung für präziseres Lenkverhalten. Auch die Luftwiderstandswerte wurden weiter verbessert, um den Prius bei hohen Geschwindigkeiten noch sicherer zu machen. Das Chassis ist insbesondere durch die im Bereich der hinteren Querträger zusätzlich montierten Platten und die Modifikation bestimmter Teile, wie etwa Seiten- und Querträger hinten, stabiler geworden. Neue Stoßdämpfer sorgen für mehr Fahrkomfort. Die elektronische Steuerung der Servolenkung wurde so eingestellt, dass sie eine straffere, präzisere Lenkreaktion ermöglicht. Darüber hinaus wurden steifere Leichtmetallfelgen montiert, die exakter auf Lenkmanöver reagieren.
Prius ZHW30 (Prius III)
Die Markteinführung in den USA war im Frühjahr 2009, in Europa im Sommer 2009. Die ersten ausgelieferten Prius 3 Fahrzeuge in Deutschland wurden im Juli 2009 zugelassen.
Das Leergewicht ist abhängig von der Ausstattung und beträgt 1.445-1.495 kg. Es gibt weiterhin drei Ausstattungsvarianten, die nun Prius, Life und Executive heißen. Verbrauch ist beim Prius kombiniert 3,9l/100km, bei den Ausstattungsvarianten Life und Executive 4,0l/100km. Der Wendekreis ist etwas größer als beim Prius 2 und beträgt je nach Felgengröße 11,20 oder 11,80 m. Das höhere Gewicht des Prius 3 gegenüber dem Prius 2 lässt sich wohl damit erklären, dass der Hubraum des Benzinmotors von 1,5 auf 1,8 Liter angewachsen ist. Dies, einhergehend mit der Leistungssteigerung von 78 auf 100 PS und der Steigerung des Drehmoments (115 auf 147 Nm), hat zur Folge, dass bei höheren Geschwindigkeiten der Verbrennungsmotor nicht so hoch drehen muss; 10 % Spritersparnis gibt hier Toyota an. Gleichzeitig wurde noch die Leistung der Traktionsbatterie um zwei Kilowatt erhöht. Die Leistungselektronik wurde ebenfalls weiter optimiert, sodass die Bremsenergierückgewinnung effizienter wurde. Der Prius nutzt nun auch die Abgaswärme, um schneller auf Betriebstemperatur zu kommen. Der Luftwiderstandsbeiwert konnte beim Prius 3 im Vergleich zum Vorgänger von 0,26 auf 0,25 verbessert werden. Als Highlights bei den Austattungsoptionen gelten das Festplattennavigationssystem. Ein Teil der Festplatte steht auch als Musikarchiv zur Verfügung. Auch Music-Streaming über Bluetooth ist möglich. Weiters wurde der intelligente Parkassistent weiterentwickelt: Auf Knopfdruck misst der Wagen nun vorab im Vorbeifahren die Größe der Parklücke ab und signalisiert akustisch, sobald etwas Passendes gefunden wurde. In Zusammenhang mit der Lederausstattung bietet Toyota auch einen radarbasierten Abstandstempomaten an, der Langstreckenfahrten noch kofortabler macht. Als Abblendlicht bietet Toyota in der höchsten Ausstattungslinie LED-Technologie an. Ein besonderes Zuckerl ist das sogenannte Solar-Schiebedach: Fungiert es einerseits als herkömmliches Schiebedach, so sind im hinteren Teil Photovoltaik-Zellen verbaut. Diese liefern bei geparktem Fahrzeug Strom für die Lüftung. Bei sommerlichen Temperaturen und direkter Sonneneinstrahlung sorgt dieses autarke (batterieunabhängige) System dafür, dass kühle Luft von unter dem Wagen ins Fahrzeuginnere geblasen wird und damit die Innentemperatur bei annähernd Umgebungstemperatur gehalten werden kann. Zusätzlich haben mit Solardach ausgestattete Prius einen AC-Knopf auf dem Wagenschlüssel. Mit diesem kann aus ca. 30 Metern Entfernung vor dem Einsteigen die Klimaanlage für drei Minuten aktiviert werden. Dieses Feature erfordert ausreichend Akkustrom und wird nicht durch die Solarzellen am Dach gespeist. Ein kleiner Rückschritt sei noch angemerkt: Die JBL-basierte Audioanlage ist beim Prius 3 (2009-?) nicht wie beim Prius 2 ab Werk erhältlich. Sie ist nur nachträglich von Toyota-Werkstätten nachrüstbar, bietet aber dafür mehr Leistung und einen separaten Subwoofer, der in der Reserveradmulde verbaut wird.
Weblinks
- ursprünglicher Text bei Wikipedia.de
- Vergleich Motordaten NHW11 mit NHW20 bei Toyota Japan
- Artikel aus der AMS im Mai 2005 über den Prius III
- ADAC Autotest Prius I vom Mai 2001
- NCAP Crashtest
- ADAC Autotest Prius II Executive vom April 2004
- Händlerinfo zum Prius 2006
- Erste Fotos vom Besitzer eines Prius MY 2006 bei PriusChat.com
- Vergleich der bisherigen Generationen (engl.)
- Studie zur Verwendung von Ethanol E85 im Prius (engl.)
