Toyota Prius Hybrid Synergy Drive. Presentatie voor technische scholen

Transcriptie

1 Toyota Prius Hybrid Synergy Drive Presentatie voor technische scholen

2 Toyota Hybrid Synergy Drive

3 Onderwerpen Wat is een hybride auto? Waarom worden hybride auto s ontwikkeld? Wat zijn de voordelen van een hybride auto? Welke soorten hybride systemen zijn er? Hoe werkt Toyota Hybrid Synergy Drive? Welke systemen in een hybride auto zijn anders? 3

4 Toyota Prius Hybrid Synergy Drive Wat is een hybride auto?

5 Wat is een hybride auto? Auto met tenminste twee aandrijfvormen Prius heeft een benzinemotor en een elektromotor 5

6 Toyota Prius Hybrid Synergy Drive Waarom worden hybride auto s ontwikkeld?

7 Wereldwijd autobezit (x miljoen) Toyota Hybrid Synergy Drive Wereldwijd autobezit stijgt miljard Bron: Handbook of automotive industry 1999 Januari 2008: 945 miljoen auto s 7

8 CO 2 in atmosfeer (ppm) Toyota Hybrid Synergy Drive CO 2 uitstoot stijgt Terugdringen CO 2 is belangrijk (Kyoto verdrag) IPCC target Bron: IPCC

9 Productie van aardolie gaat afnemen 9

10 Toyota Prius Hybrid Synergy Drive Wat zijn de voordelen van een hybride auto?

11 Hybride, het beste van 2 werelden Elektromotor + Hoog rendement bij iedere belasting + Geen uitlaatgassen (ter plaatse) Zwaar en groot * Langzaam energie bijvullen * (* Bij volledig elektrische auto s) Benzinemotor + Compact, licht en hoog vermogen + Snel energie bijvullen Laag rendement bij lage belasting Meer milieubelastend Stad, file en achteruit Accelereren en hoge snelheid 11

12 Waarom hybride? Lager brandstofverbruik Schonere uitlaatgassen 12 VD?

13 Een Prius bespaart 1 ton CO 2 per jaar! Vergeleken met diesel concurrent uit D-segment Diesel auto: 155gr CO2/km x km = 3.100kg Nieuwe Prius: 104gr CO2/km x km = 2.080kg (HC+NOx, 88,8% onder EU4 norm) 13

14 Toyota Prius Hybrid Synergy Drive Welke soorten hybride systemen zijn er?

15 Soorten hybride systemen Batterij Batterij Inverter Verbrandingsmotor Verbrandingsmotor Inverter Generator Elektro motor Transmissie Elektro motor Serie hybride Parallel hybride : combinatie van serie en parallel 15

16 Soorten hybride systemen Elektrisch rijden Regeneratief remsysteem Elektromotor-assistentie Benzinemotor stop zetten ( Micro Hybrid ) Mild Hybrid Full Hybrid Prius is een Full Hybrid en kan volledig elektrisch en emissieloos rijden 16

17 Toyota Prius Hybrid Synergy Drive Hoe werkt Toyota Hybrid Synergy Drive?

18 Plaats van de componenten Benzinemotor Inverter HV Batterij 12 V Batterij Hybride Transmissie Aluminium HV kabels 18

19 Benzinemotor Toyota motorcode 1NZ-FXE 1.5-liter, alu, 16V, DOHC en VVT-i 57 kw / tpm tpm Low friction engine Atkinson cycle Compressieverhouding 13:1 (mech.) Inlaatklep sluit 105º na ODP Werkelijke compressieverhouding 10:1 Vermogen daalt>smoorklep verder open Lagere pompverliezen Hoger rendement 19

20 Hybride transmissie Het slimme van de Toyota Prius Gebruikt een planetair tandwielstelsel om de volgende delen met elkaar te verbinden: Benzinemotor Elektromotor & wielen Generator Werkt als een CVT (Constant Variabele Transmissie) 20

21 Hybride transmissie, MG1 Generator 3-fase AC motor, 500 volt Vermogen: 37.8 kw 9500 tpm Koppel: tpm Stroom opwekken Start de benzinemotor Toerenbereik ~ tpm 21

22 Hybride transmissie, MG2 Elektromotor 3-fase AC motor, 500 volt Vermogen: 50kW tpm Koppel: tpm Drijft de auto aan Voert regeneratieve remwerking uit Draait in 2 richtingen Achteruit rijden 22

23 Hybride transmissie 23

24

25 Werking hybridetransmissie Benzinemotor Generator Elektromotor & Wielen Stilstaand wordt de benzinemotor stop gezet Bij lage belasting (snelheid) rijdt de auto elektrisch Bij volgas acceleratie drijven benzine- en elektromotor samen de auto aan Tijdens decelereren en remmen wordt bewegingsenergie teruggewonnen Achteruitrijden is altijd elektrisch 25

26 Werking hybridetransmissie Normaal rijden (constante snelheid, niet accelereren of remmen) 26

27 Energie management Energie : Elektromotor : Benzinemotor Energie aanvullen tijdens accelereren. HV batterij HV batterij laden Rem- energie wordt opgeslagen. Wanneer de auto stilstaat, draait de benzinemotor niet. Cruisen Ontladen / laden Benzinemotor draait op ideale toerental. Benzinemotor uit Decelereren remmen 27

28 Minimaal verbruik onder alle rijomstandigheden 28

29 HV Batterij Nikkel Metaal Hydride (NiMh) 28 Modules x 6 cellen x 1,2 V = 201,6 V Gewicht: 39 kg Cel (1,2 V) 28 modules DC V Module (6 Cellen) De Prius HV batterij gaat naar verwachting een autoleven mee 29

30 HV Batterij Koelsysteem Batterij ECU stuurt koelventilator aan wanneer batterij warm wordt. Ventilator Luchtinlaat Koel ventilator module Batterij module : Temperatuursensoren 30

31 Inverter 201,6 V DC 500 V DC Boost Converter 500 V DC 500 V AC Inverter MG1 MG2 HV Batterij V DC V AC Inverter (voor A/C compressor) A/C compressor 201,6 V DC 12 V DC Converter 31

32 Toyota Prius Hybrid Synergy Drive Welke systemen in een hybride auto zijn anders?

33 Elektrische stuurbekrachtiging (EMPS) EMPS Computer Snelheidsafhankelijk Onderhoudsvrij Brandstofbesparend Elektromotor Mogelijkheid om stuurinrichting en remsysteem samen te laten werken (VSC + ) Draaimomentsensor 33

34 Elektronisch geregeld remsysteem Bestuurder geeft via rempedaal een elektrisch signaal HV ECU voert regenerative remwerking uit via hybride transmissie Hydraulisch remsysteem doet de rest en dient als Back-Up Bestuurder VSC ECU Hydraulische remwerking HV ECU Rem actuator Rij-situatie Regeneratieve remwerking 34

35 Remsysteem Hydraulisch circuit Two-position Solenoid Stroke Simulator Accumulator Brake Pedal Stroke Sensor Master Cylinder Pressure Sensor Relief Valve Accumulator Pressure Sensor Pump & Pump Motor Wheel Cylinder Pressure FR,LH RR,RH FR,RH RR,LH Master Cylinder Cut Solenoid Pressure Intensifier Valve (Linear Type) Pressure Reduction Valve (Linear Type) 35

36 Air conditioning Een elektrische waterpomp zorgt voor koelvloeistofcirculatie wanneer de benzinemotor niet draait Er wordt een elektrisch aangedreven compressor toegepast Elektrisch aangedreven compressor Elektrisch aangedreven waterpomp Engine AC borstelloze motor Scroll type compressor *: Koudemiddel is R134a 36

37 37

38 Tot slot.. Er zijn al meer dan 1,5 miljoen Toyota en Lexus hybride auto s wereldwijd verkocht. Toyota gaat verder met het ontwikkelen en op de markt brengen van hybride voertuigen omdat hybride techniek een van de belangrijkste oplossingen is voor de problematiek rondom uitstoot van schadelijke uitlaatgassen en energieverbruik. Meer informatie: en Hybrid Synergy Drive information terminal 38

39 39