Der Toyota Prius ist ein Pkw des japanischen Automobilherstellers Toyota, bei dem ein Hybrid Synergy Drive genannter Benzin/Elektro-Hybridantrieb zum Einsatz kommt.

Die erste Generation dieses Fahrzeugs kam in Japan Ende 1997 auf den Markt und war im Marktsegment der Kompaktklasse angesiedelt. Die größere und mit Schrägheck gestaltete zweite Generation wurde Ende 2003 vorgestellt und zählt zur unteren Mittelklasse. Seit Frühjahr 2009 wird er weltweit in der dritten Modellgeneration verkauft.

Der Toyota Prius war das erste Großserienmodell mit eingebautem Hybridmotor.

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Hybridtechnik

Durch die Kombination eines Benzinmotors mit zwei Elektromotoren wird in Verbindung mit einer strömungsgünstigen Karosserieform ein niedriger Benzinverbrauch erreicht. Nach Werksangaben lag 2004 der Normverbrauch im europäischen Fahrzyklus beim Prius II bei 4,3 Litern Superbenzin und beim Prius III von 2009 bei 3,9 Litern pro 100 Kilometer. Im Alltagsbetrieb ist der Verbrauch allerdings abhängig von Einsatzbereich und Fahrstil und kann deutlich höher liegen.

Im Gegensatz zu reinen Elektroautos bezieht der Prius seine elektrische Energie nicht aus dem Stromnetz. Der Nickel-Metallhydrid-Akkumulator wird während der Fahrt über den Generator vom Verbrennungsmotor und per Rekuperation, d.h. durch Energierückgewinnung beim Bremsen und imSchubbetrieb, geladen. Der Ladezustand der Batterie und der Energiefluss werden dem Fahrer auf einem zentralen Display angezeigt. Um eine lange Lebensdauer der Batterie zu ermöglichen, wird diese weder vollständig geladen noch voll entladen.[1]

Hybridautos wie der Prius verfügen über ein automatisches Energiemanagement-System, das selbstständig entscheidet, welcher Motor wann eingesetzt wird: Beim Anfahren und bei geringer Beschleunigung des Fahrzeuges sowie beim Rückwärtsfahren wird der Prius, sobald der Verbrennungsmotor die nötige Betriebstemperatur erreicht hat und solange es der Ladezustand der Batterie erlaubt, ausschließlich durch die Elektromotoren angetrieben und hat in diesen Phasen keinen Benzinverbrauch. Bei Stop-and-Go-Verkehr wird der Benzinmotor zum Beschleunigen meistens gestartet, jedoch automatisch wieder abgeschaltet, sobald das Gas weggenommen wird. Das automatische Abschalten des Benziners erfolgt in der Regel immer dann, wenn das Gas weggenommen wird, also beim Bergabfahren, beim Bremsen oder beim Ausrollen. Erst wenn der Ladestand der Batterie unter ein gewisses Mindestniveau fällt, wird der Benzinmotor in diesen Phasen nicht mehr abgeschaltet. Die rein elektrische Reichweite, wenn der Benzinmotor manuell abgeschaltet wird, beträgt bei voller Batterie maximal zwei Kilometer bei 50 km/h oder vier Kilometer bei 25 km/h. Mit Hilfe des Ni-MH-Akkus kann beim Prius der Verbrennungsmotor ohne Komfortverlust immer dann abgeschaltet werden, wenn er nur mit schlechtem Wirkungsgrad betrieben werden müsste, also bei geringer oder ohne Lastanforderung (Leerlauf).

Der Prius hat eine teilweise Drive-by-Wire-Steuerung: Die elektrohydraulische Bremse, der Wählhebel für den Fahrmodus und das Gaspedal werden vollständig elektronisch gesteuert. Für die Bremsen existiert noch ein hydraulisches Notfallsystem für den Fall, dass die Fahrzeugelektrik ausfällt. Des Weiteren werden alle Nebenverbraucher elektrisch angetrieben, so eine Klimaanlage mit variabler Drehzahl, die elektrische Servolenkung und eine zusätzliche elektrische Wasserpumpe. Das ist erforderlich, weil diese Aggregate auch beim Fahren mit ausgeschaltetem Verbrennungsmotor benötigt werden. Eine herkömmliche Lichtmaschine benötigt der Prius nicht, da beide elektrischen Antriebsmotoren auch als Generator fungieren können; der bis einschließlich Prius II verbaute Keilriemen trieb lediglich die Hauptwasserpumpe an. Der Prius III hat keine Riemen mehr, die im Vergleich zu Zahnrädern mehr Verlustleitung haben.

Auf die Batterie und die anderen Komponenten des Hybridantriebs gewährte Toyota beim Prius der zweiten Generation eine Garantie von acht Jahren oder 160.000 km Laufleistung.[2][3] Für den ab Juni 2009 erhältlichen Prius der dritten Generation gelten in Deutschland fünf Jahre oder 100.000 km für den Hybridantrieb[4], in den USA aber weiterhin die früheren Garantiebedingungen.[2]

Modelle

Die erste Generation des Prius (NHW10) wurde Ende 1997 in Japan auf den Markt gebracht. Die Modelle der ersten Generation werden auch als Prius I bezeichnet, während das direkte Nachfolgemodell NHW20 die Bezeichnung Prius II trägt. Alle Generationen unterscheiden sich in den verwendeten Komponenten der Hybridtechnik.

Prius I (NHW10/NHW11, 1997–2003)

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), der Elektromotor 30 kW (40 PS). Die Batterie war eine Baugruppe, die die Wagenbreite ausfüllte und bestand noch aus herkömmlichen runden Batteriezellen. Der Toyota Prius war das erste Großserienmodell mit Hybridantrieb.

Mitte 2000 wurde eine überarbeitete Version des Prius (NHW11) eingeführt, die auch außerhalb von Japan vermarktet wurde.

Das Äußere hatte sich nur unwesentlich verändert. So wurde beispielsweise die Kofferraumklappe mit einem Spoiler als Abrisskante versehen. Die Leistung des Benzinmotors ist auf 53 kW (72 PS), die des Elektromotors auf 33 kW (44 PS) erhöht worden. Ebenso wurde die Energiekapazität des mit neuen speziell entwickelten Flachzellen bestückten Nickel-Metallhydrid-Akkus vergrößert, um die Effizienz des THS zu verbessern.

Der Normverbrauch nach Werksangabe beträgt 5,1 Liter Superbenzin 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. Dies ist in Europa nicht notwendig, da die Benzindämpfe hier aufgrund des verwendetenGasrückführungs- und Gaspendelsystems nicht entweichen.

 

 

Prius II (NHW20, 2003–2009)

Ende 2003 erschien ein neuer Prius, der sich sowohl im Aussehen als auch in der Technik von den Vorgängern unterschied. Die Scheinwerfer sind weiter nach oben gezogen, das Heck wurde zu einem Schrägheck umgestaltet. Das THS ist dem als Hybrid Synergy Drive (HSD) vermarkteten THS-II gewichen. Im Herbst 2005 wurde ein dezentes Facelift durchgeführt.

Der in den USA vermarktete Prius unterscheidet sich in technischen Details zu dem im Rest der Welt verfügbaren Modell. So ist dieser mit einem CHSS (engl. Abkürzung für Coolant Heat Storage System) ausgestattet. Vor dem Start wird der Benzinmotor durch das im Speicher gehaltene warme Kühlwasser angewärmt, wodurch die emissionsreiche Warmlaufphase verkürzt wird. Aufgrund des in den USA nicht angewandtenGasrückführungs- und Gaspendelsystems ist der Benzintank wie beim NHW11 mit einer flexiblen Blase ausgestattet, die Verdunstungsemissionen minimiert. An den Hinterrädern sind die US-Modelle mit Trommelbremsen ausgerüstet, die für die begrenzte Höchstgeschwindigkeit ausreichend sind. Die europäischen Prius können in den EV-Modus wechseln, in dem das Auto ausschließlich mit Hilfe elektrischer Energie aus dem NiMH-Akku bewegt wird.

Der Benzinmotor arbeitet mit Ventilsteuerzeiten, bei denen die Einlassventile erst sehr spät schließen und dadurch ein Teil des Gemischs wieder in den Ansaugtrakt zurückbefördert wird. Daher kann der Motor trotz eines mechanischen Verdichtungsverhältnisses von 13:1 mit normalem Superbenzin betrieben werden. Das Atkinson-Zyklus genannte Verfahren erhöht den Wirkungsgrad.

Der Prius verfügt über ein leistungsverzweigtes Getriebe, bei dem über ein Planetengetriebe die Kräfte des Benzinmotors und des Elektromotors auf die Vorderräder verteilt werden. Die Kurbelwelle des Benzinmotors treibt den Steg an. 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.

Neben optischen Änderungen, einer veränderten Abstimmung und einer steiferen Rahmenkonstruktion wurde mit dem Facelift des Modelljahrs 2006 die Option der Rückfahrkamera mit Parkassistent eingeführt.

Verbrauchstest

Der Normverbrauch für den Prius II beträgt laut Werksangaben 4,3 Liter bleifreies Superbenzin pro 100 km Strecke, dies hat eine CO2-Emission von 104 g/km zur Folge. Im sogenannten „CO2-Marathon“ ermittelte der ADAC einen Praxisverbrauch von 5,8 l/100 km, was eine CO2-Emission von etwa 136 g/km bedeutet, womit er bezüglich CO2-Effizienz am besten abschnitt.

Die im „Ecotest“ auf dem ADAC-Prüfstand gemessene CO2-Emission betrug 119 g/km, der Verbrauch lag bei 5,02 Liter/100 km,[5][6] Die Verbrennung eines Liters Benzin erzeugt etwa 2.360 g CO2.

Prius III (ZVW30, seit 2009)

Im Rahmen der North American International Auto Show stellte Toyota im Januar 2009 die dritte Generation des Toyota Prius vor. Dieser kam am 18. Mai 2009 auf den japanischen Markt.[8] Bis zum Februar 2010 wurden mehr als 300.000 Exemplare in mehr als 60 Ländern verkauft. In Japan war es 2009 das meistverkaufte Fahrzeug.[9]

Das Hybridsystem wurde zu 90 %neu entwickelt, wodurch es um 20 % leichter wurde. Das Gesamtgewicht des Fahrzeugs liegt allerdings – abhängig von der gewählten Ausstattung – etwa 70 kg über dem des Vorgängers. Toyota begründet dies mit Änderungen an der Karosserie, um die Crashsicherheit zu verbessern. Elektrik- und Elektronik-Komponenten wurden neu entwickelt. Der mit einem neuen Kühlsystem ausgestattete Spannungswandler wurde leichter und die Effizienz der Leistungselektronik verbessert.

Der neu entwickelte 4-Takt-Motor (Typ 2ZR-FXE) wird weiterhin im Atkinson-Prozess betrieben und leistet statt vormals 58 kW nun 73 kW, was eine von 82 kW auf 100 kW (etwa 136 PS) gesteigerte Systemleistung ergibt.[10][11] Durch die Vergrößerung des Hubraums auf 1,8 Liter wurde das Drehzahlniveau und damit der Verbrauch, insbesondere bei höheren Geschwindigkeiten, gesenkt. Die Abgaswärme wird zur Erwärmung der Motorkühlflüssigkeit verwendet, was die Dauer der Kaltlaufphase und damit den Kraftstoffverbrauch verringert. Der Motor hat keinen Keilriemen mehr, auch die Kühlwasserpumpe wird also jetzt elektrisch angetrieben.[12]

Der das Fahrzeug hauptsächlich antreibende Elektromotor MG 2 leistet statt vormals 50 kW nun 60 kW und wurde leichter. Das Drehmoment dieses Elektromotors wurde von 400 auf 207 Nm reduziert; jedoch wurde das Drehzahlniveau verdoppelt und der Elektromotor mit einem integrierten Untersetzungsgetriebe ausgestattet.[13] Es stehen vier Fahrmodi zur Verfügung: Rein elektrisch, Standard, Eco und Power.[14]

Das Design wurde nur maßvoll verändert, so dass der Prius auch weiterhin auf den ersten Blick als solcher erkennbar ist. Die Karosserie bietet den Fondspassagieren u. a. durch Umgestaltung der Rückenlehnen und der Dachlinie mehr Platz. Eine geänderte Form der Ni-MH-Akkus vergrößert den Kofferraum. Radstand und Höhe des Fahrzeugs sind unverändert geblieben. Verbesserungen der Aerodynamik wurden u.a. durch die Verkleidung des Unterbodens erzielt.

In Verbindung mit dem neu entwickelten Hybridsystem konnte trotz der Leistungssteigerung der Durchschnittsverbrauch im US-Verbrauchszyklus von vormals 5,1 l/100 km auf 4,7 l/100 km (50 MPG) gesenkt werden. Der Verbrauch im "neuen europäischen Fahrzyklus" (NEFZ) liegt bei 3,9 l/100 km (innerorts: 3,9; außerorts: 3,7 l).[10][11]

Als Option ist für den Prius ZVW30 ein Solar-Schiebedach verfügbar. Es ermöglicht eine Belüftung des stehenden Fahrzeugs bei starker Sonneneinstrahlung, ohne dass das Hybridsystem eingeschaltet sein muss.[11]

Im Februar 2010 hat Toyota die bis dahin gebauten Prius-Modelle der dritten Serie zum Software-Update des Antiblockiersystems in die Werkstättenzurückgerufen. Bei nur leichtem Druck auf das Bremspedal auf holpriger oder rutschiger Fahrbahn in einem Geschwindigkeitsbereich zwischen drei und sechs km/h hatte das Steuersystem Probleme, sich zwischen dem Einsatz des Antiblockiersystems und der Bremsenergierückgewinnung zu entscheiden, wodurch die Bremswirkung um bis 0,2 Sekunden verzögert einsetzen konnte.

Modellpflege

Am 21. April 2012 erfolgte die Markteinführung des überarbeiteten Prius.

Im Rahmen der Modellpflege wurden der untere Lufteinlass an der Front vergrößert sowie die Heckleuchten verändert. Auf technischer Seite erfuhren das Fahrwerk und die Lenkung Veränderungen. Ferner wurde die Karosseriesteifigkeit erhöht und die Dämmung verbessert.

Prius PHV

Toyota präsentierte auf der IAA in Frankfurt im September 2009 die auf der dritten Generation des Prius Vollhybrid basierende Plug-In-Variante, den Prius PHV. Laut Herstellerangaben erreicht er im reinen Elektroantrieb 100 km/h Höchstgeschwindigkeit und hat eine Reichweite von 20 km[17], im Gemischtbetrieb liegt die Höchstgeschwindigkeit bei 180 km/h und die Reichweite bei über 1000 km. Die Akkukapazität wurde von 1,3 auf 5,2 kWh erhöht, was auch das Fahrzeuggewicht um 140 kg auf 1490 kg erhöht. Die Ladezeit an einer 230-V-Steckdose beträgt 1,5 Stunden. Der Verbrauch wird mit 2,6 l/100 km angegeben, was 59 g CO2/km entspricht.

2010 startete Toyota damit ein Leasingprojekt mit über 600 Fahrzeugen weltweit, davon etwa 200 in Europa (davon wiederum 20 in Deutschland) und in einem Großversuch in Straßburg (100 Prius PHV, 150 Ladestationen).[18] Die Serieneinführung erfolgte im Oktober 2012.[19]

Prius V

Am 16. Mai 2011 startete Toyota in Japan den Verkauf des Prius V (V = Versatility), einer Familien-Limousine mit bis zu 7 Sitzplätzen und Hybridantrieb, in der beim Hybrid Synergy Drive erstmals in Großserie Lithium-Ionen-Akkus zum Einsatz kommen. In den USA stand er ab Spätsommer 2011 bei den Händlern. In Europa wird er seit dem 16. Juni 2012 unter dem Namen Prius+ verkauft.

Umbauten

Die Firma A123Systems bietet ein zusätzliches Akku-Pack an, mit dem die rein elektrisch erzielbare Reichweite des Prius steigt.[20] Der Hersteller dieses Lithium-Eisen-Phosphat-Akkumulator-Packs gibt für dieses Produkt eine Kapazität von 5 kWh, bei einer Ladezeit von 5,5 Stunden und einem Gewicht von 180 Pounds (ca. 82 kg) an.

Im April 2009 berichtet SPIEGEL online über einen Prius-Umbau der niederländischen Firma TTD[21] mit zusätzlichen Akkupacks und geänderter Steuerelektronik zum Plug-in-Hybrid. Damit kann der Prius vollelektrisch gefahren werden bei einer Reichweite von rund 60 km. Der Umbau zielt vor allem auf Firmenkunden.[22]

Die in den USA ansässige Firma Enginer[23] offeriert ebenfalls Umrüstsätze für den Prius. Die Preise beginnen dabei bei 1995 US-$ für das 2-kWh-Kit und enden bei 5495 US-$ für das 8-kWh-Kit. Alternativ lassen sich die Umrüstsätze auch bei der englischen Firma PluginPlanet[24] bestellen und auch montieren. Die Preisspanne bewegt sich dabei von 1695 £ für das 2-kWh-Kit bis hin zu 4495 £ für das 8-kWh-Kit, für die Montage wird 395 £ veranschlagt.

In den USA wird von der Firma Solar Electrical Vehicles[25] ein Umrüstsatz mit einem Solar-Dach für den Prius II angeboten. Bei gutem Wetter kann damit die Reichweite des Fahrzeuges um bis zu 30 Meilen pro Tag verlängert werden.

Medien

Auszeichnungen

·                    „International Engine of the Year“ 2004, 2005 und 2006

·                    „Bester neuer Motor“ 2004

·                    „Bester Verbrauch“ 2004, 2005, 2006, 2007[26]

·                    „Bester 1,4- bis 1,8-l-Motor“ 2004 und 2005

·                    „Sieger im ADAC Eco-Test“ 2004, 2005, 2006, 2007 und 2008**
Mit 89 von 90 möglichen Punkten wurde der Toyota Prius vom ADAC Deutschland das fünfte Jahr in Folge zu Europas umweltfreundlichstem Automobil gewählt.

·                    Für das Jahr 2005 wurde der Prius zum Auto des Jahres gewählt.

·                    In den Bewertungen 2004/2005 bis 2011/2012 acht mal in Folge auf einen der ersten beiden Plätze der Auto-Umweltliste des VCD.[27]

·                    Zusammen mit dem Volvo V70 Bifuel umweltfreundlichstes Auto im FIA EcoTest 2006.

·                    Im April 2007 wurde, neben anderen, der Prius vom Verkehrsclub Deutschland (VCD), im Rahmen der Kaufberatung für klimaschonende Pkw (Kategorie „Status“), empfohlen.

·                    Zweimal „Das Auto mit der höchsten Kundenzufriedenheit“ J. D. Power Report 2007 und 2008

·                    Gewinner des „Green Engine of the Year Award“ 2008, 2010[28]

·                    Gewinner der besten automobilen Umwelt-Neuheit des Jahres 2009 "Grünes Lenkrad"

CNW Dust to Dust

In einer Studie des US-amerikanischen Marktforschungsunternehmens CNW aus dem Jahr 2005, welche die sogenannten „social energy costs“ von Automobilen untersucht hat, wird die Behauptung aufgestellt, dass beispielsweise der SUV Hummer H2 in der Gesamtbilanz der „Energiekosten“ trotz des deutlich höheren Treibstoffverbrauchs besser abschneide als der Toyota Prius.[29] Begründet wird dies damit, dass der Verbrauchsvorteil des Prius kaum genutzt würde, da das Fahrzeug nur als Umweltprestige-Zweitwagen neben einem überdurchschnittlich ineffizienten Erstwagen diene und demgegenüber alle anderen Aspekte an diesen Fahrzeugen wesentlich teurer wären.

Dieses Ergebnis wurde von vielen Seiten kritisiert und die Glaubwürdigkeit der Berechnungen in Frage gestellt[30][31][32], da in Ökobilanzen zum Thema Auto üblicherweise der Treibstoffverbrauch einen Großteil des Gesamtenergieverbrauches darstellt.[33]

TÜV-Mängelquote

Nach Auswertung von 3,1 Millionen Hauptuntersuchungen siegte im Jahr 2011, wie im Vorjahr, der Toyota Prius. Von allen überprüften drei Jahre alten Fahrzeugen wies der Prius die niedrigste Mängelquote von 1,9 % auf.[34]

Sonstiges

In Köln gab es 2010 eine öffentliche Diskussion, ob der Prius zu klein sei, um die vier stellvertretenden Bürgermeister mittels Chauffeur von Termin zu Termin zu fahren.[35] Nachdem diese Debatte bundesweites Aufsehen erregte[36], entschied Kölns Oberbürgermeister Jürgen Roters (SPD), der Prius sei nicht zu klein

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