Toyota Prius+ (2012) - Autokatalog

Toyota präsentiert zum Modelljahr 2012 mit dem Prius erstmals eine vollständige eigene Baureihe, die ausschließlich Vollhybrid-Fahrzeuge umfasst. Als erster 7-Sitzer mit Vollhybrid-Antrieb auf dem europäischen Markt bildet der neue Prius+ den zweiten Schritt dieser Initiative. Noch in diesem Jahr wird Toyota zudem den Prius Plug-in Hybrid in den Markt einführen. Mit CO₂-Emissionen von 89 g/km (Prius), 96 g/km (Prius+) und nur 49 g/km (Prius Plug-in Hybrid) ist diese neue Prius Modellfamilie die umweltverträglichste Pkw-Baureihe aller Zeiten. Die Ausweitung der Prius-Reihe auf 3 Modelle eröffnet Toyota ein breiteres Kundenspektrum. Der Van Prius+ ist genau das Richtige für wachsende Familien, die sich die Geräumigkeit und die Variabilität eines vollwertigen 7-Sitzers wünschen, während der Prius Plug-in Hybrid interessant für eine neue Zielgruppe umweltbewusster Kunden ist, die sich für modernste Technik begeistern.

Design

Toyota entwickelte den Prius+ von Grund auf neu als eigenständiges Modell, wobei sein modernes Karosseriedesign klare Bezüge zum Prius herstellt. Obgleich auch der Prius+ zugunsten einer möglichst günstigen Aerodynamik außen kompakt ausfällt, bietet er im Innenraum deutlich mehr Platz für Gepäck und Passagiere, wie bereits sein Name verrät. Er fällt 135 mm länger, 30 mm breiter und 85 mm höher aus als der Prius und bietet dank des um 80 mm verlängerten Radstands 7 Sitzplätze in 3 Sitzreihen. Bereits an seiner Silhouette ist der Prius+ auf den ersten Blick als Mitglied der Prius Familie zu erkennen. Eine Frontpartie im neuen Toyota Design und eine akribisch optimierte Aerodynamik verleihen dem neuen siebensitzigen Hybridfahrzeug ein klares und modernes Auftreten.

Um das Potenzial seiner gewichtsoptimierten Karosseriekonstruktion aus hochfesten Spezialstählen und Leichtmetall sowie seines geräuscharmen Hybridantriebs voll umzusetzen, ist das Karosseriedesign des Prius+ ganz auf eine äußerst effiziente Aerodynamik ausgerichtet. Das bürgt für einen möglichst geringen Kraftstoffverbrauch, stabile Fahreigenschaften und geringe Fahrgeräusche.

Die Frontpartie des neuen Prius+ zeigt die neue Toyota Designsprache. Der obere Kühlergrill trägt eine verchromte Applikation und wurde möglichst klein gehalten, um eine turbulenzarme Umströmung der oberen Karosseriehälfte zu erzielen, während der größere untere Lufteinlass eine optimale Kühlung gewährleistet. Der obere Bereich der scharf umrissenen Halogenscheinwerfer greift die geschwungene Linienführung auf, die Toyota erstmals mit der aktuellen Generation des Prius vorstellte.

Sich nach vorn verjüngende, vertikale Begrenzungen des mit LED-Tagfahrleuchten ausgestatteten Stoßfängers verstärken nicht nur optisch die breite, stabile Anmutung des Prius+, sondern beeinflussen zugleich die seitlichen Luftströmungen und minimieren die Luftverwirbelungen in den Radhäusern. Auch von der Seite fällt die bekannte keilförmige Silhouette des Prius ins Auge. Beim Prius+ haben die Toyota Designer dieses Motiv durch die lang gezogene Motorhaube und die Linienführung von A-Säule und Dachlinie in Richtung einer kraftvolleren Formensprache weiterentwickelt. Geschwärzte B- und C-Säulen unterstreichen den Eindruck einer umlaufenden Verglasung, und eine aus dem unteren Karosseriebereich aufsteigende Charakterlinie geht harmonisch in den hinteren Stoßfänger über. Das markante Heck ist geprägt von einer praxisgerechten, oben angeschlagenen Heckklappe und großen Heckleuchten mit in Hybridblau gehaltenen Details.

Das optimale Zusammenströmen des Fahrtwinds vom Dach und den seitlichen Partien ist entscheidend für die aerodynamische Effizienz des neuen Prius+. Die Karosserie selbst läuft keilförmig auf das steil abfallende Heck zu, und die vom Fahrzeug abfließende Strömung wird durch einen in Breite und Winkel optimierten Dachspoiler, in die Rückleuchten integrierte Abrisskanten sowie die aerodynamisch günstig angeschnittenen Ecken des hinteren Stoßfängers turbulenzarm vom Heck abgeleitet. Darüber hinaus unterdrücken Radverkleidungen vor den Radhäusern eine Ablenkung des Luftstroms im Bereich der Räder, wovon der Geradeauslauf profitiert. Im Verbund zeichnet sich der neue Prius+ dank seiner Aerodynamik durch einen geringen Luftwiderstandsbeiwert von nur cW=0,28 aus.

Die im typischen Hybridblau gehaltenen Details von Scheinwerfern und Rückleuchten, die gleichfarbigen Markenembleme und die Hybridembleme auf den vorderen Radhäusern weisen den Prius+ als Hybridfahrzeug aus. Er ist in einer Auswahl von 7 Lackierungen erhältlich, darunter das neue Toyota Finish in White Pearl. Sowohl die 16-Zoll-Leichtmetallräder mit aerodynamischen Radabdeckungen als auch die 17-Zoll-Leichtmetallräder tragen Energiesparreifen mit einem gegenüber der Bereifung des Prius um weitere 5% verringerten Rollwiderstand.

Innenraum

Die dynamische Architektur des völlig neu gestalteten Innenraums zeichnet sich durch eine horizontale Linienführung der Armaturentafel aus, in die auch die Mittelkonsole, das zentral angeordnete Kombinationsinstrument und sämtliche Anzeigen mit fließenden Linien integriert sind. In Verbindung mit konkaven Türverkleidungen und einem klar strukturierten mittleren Bereich zwischen Konsole und Kombi-Instrument, der den Bereich des Fahrers mit dem des vorderen Beifahrers verbindet, erzeugt diese Linienführung den Eindruck außerordentlicher Geräumigkeit.

Die Konsole geht fließend in das zentral und gut sichtbar auf der Armaturentafel angeordnete Kombinationsinstrument über. Innerhalb des Kombi-Instruments sind die Hybridsystem-Anzeige, der Tachometer und die Getriebe-Anzeige nah am Lenkrad und damit optimal im Sichtfeld des Fahrers angeordnet. Sämtliche zum Fahren nötige Bedienelemente und Schalter sind in der Mittelkonsole räumlich klar von allen anderen Funktionen abgesetzt. Die Schalter für den Fahrbetrieb befinden sich neben dem Lenkrad in einem Bereich mit einem Oberflächen-Finish im Metall-Design.

Das Toyota Touch Multi-Informationsdisplay mit Audio-, Navigations- und Fahrzeuginformationen sowie die Bedienelemente der Klimatisierungseinrichtung sind in einem weiteren Bereich mit einer schwarzen Oberfläche optisch zusammengefasst. Die Klimatisierungsautomatik zeichnet sich durch ein neues integriertes Bedienelement aus, das die einfache und intuitive Einstellung von Temperatur, Betriebsart und Belüftungsstufe mit einem einzigen Regler ermöglicht. Der gesamte in dunkelgrau gehaltene Innenraum des Prius+ ist geprägt von kontrastierenden Oberflächen und Soft-Touch-Materialien, die eine moderne Anmutung mit hoher Alltagstauglichkeit verbinden. Optional sind für die Ausstattungsstufen Life und TEC-Edition schwarze Lederausstattungen mit Sitzheizungen vorn oder vorn und hinten verfügbar.

Klasse größte Abstand von 1.635 mm. Die besonders schlanken und stark konturierten Rückenlehnen der Vordersitze und der 2. Sitzreihe verschaffen den Insassen in der 2. und 3. Sitzreihe 25 mm zusätzliche Kniefreiheit. Eine ungehinderte Sicht nach vorn für alle Insassen erreichten die Toyota Konstrukteure, indem sie die Sitzhöhe jeder Sitzreihe gegenüber der Reihe davor um 45 mm anhoben. Dennoch ist in jeder Reihe eine mehr als ausreichende Kopffreiheit gewährleistet.

Auf den Vordersitzen bietet der Prius+ 25 mm mehr Kopffreiheit, 27 mm mehr Schulterfreiheit und 18 mm mehr Hüftfreiheit als der Prius. Die Vordersitze selbst lassen sich in Längsrichtung um 260 mm verschieben, in der Höhe um 60 mm einstellen, und ihre Rückenlehnen sind voll umklappbar. Ihre hochmoderne Sitzrahmenkonstruktion optimiert die Passform, das Sitzgefühl und den Seitenhalt. Der Fahrersitz ist mit einer elektrisch einstellbaren Lendenwirbelstütze ausgestattet und beide Vordersitze sind je nach Ausstattungsvariante beheizbar.

Alle 5 Rücksitze tragen im oberen Bereich der Rückenlehne leicht erreichbare Entriegelungen. Damit bietet das moderne Sitzkonzept des neuen Prius+ die ganze Variabilität und das hohe Gepäckraum-Angebot eines echten Vans. Auf der 2. Sitzreihe kommen die Passagiere in den Genuss von 75 mm mehr Kopffreiheit und 59 mm mehr Schulterfreiheit als im Prius. Die 3 Einzelsitze lassen sich separat verschieben, umklappen und haben separat einstellbare Rückenlehnen. Der Einstellbereich der äußeren beiden Sitze beträgt in Längsrichtung 180 mm und der des mittleren Sitzes 165 mm. Damit lassen sich die Sitze gegeneinander gestaffelt verschieben, so dass erwachsene Mitfahrer noch mehr Schulterfreiheit genießen. Alle 3 Sitze lassen sich vorklappen, um den maximalen Gepäckraum des Prius+ auszunutzen, und bilden dann einen völlig ebenen Ladeboden. Zudem lässt sich die Neigung der Rückenlehnen komfortabel über einen Bereich von 35 Grad einstellen. Auch die 3. Reihe lässt sich flach umklappen und zeichnet sich durch um 33 Grad einstellbare Rückenlehnen aus.

Der Prius+ bietet selbst in der Sitzkonfiguration für 7 Personen dachhoch noch 232 Liter Gepäckraumvolumen. Bei vorgeklappter 3. Sitzreihe steigt dieser Wert auf 784 Liter. Wird auch noch die 2. Sitzreihe vorgeklappt, stehen volle 1.750 Liter zur Verfügung. Dank der 1.105 mm breiten, 730 mm hohen Heckklappe, die damit 95 mm breiter und 85 mm höher ausfällt als beim Prius, ist der geräumige Gepäckraum besonders komfortabel zu be- und entladen.

Für ein Plus an Variabilität sorgt ein 345 mm tiefes Staufach mit 60 Litern Volumen unter dem Gepäckraumboden. Bei hochgeklappter Staufachabdeckung findet ein Koffer oder Kinderwagen stehend Platz.

Zugleich weist der Prius+ in jeder Sitzreihe eine Vielzahl praktischer Staufächer und Ablagen auf, wie sie ein wirklich vielseitiges Familienfahrzeug auszeichnen. Die Armaturentafel beherbergt ein 8,5 Liter großes Handschuhfach, ein oberes 4,5 Liter großes Fach auf der Beifahrerseite und eine Zubehör-Ablage auf der Fahrerseite. In einem seitlich öffnenden, 2 Liter großen Fach in der Mittelkonsole, das von den ersten beiden Sitzreihen aus leicht erreichbar ist, lassen sich bis zu 8 CDs unterbringen. Zudem enthält die Mittelkonsole eine eigene Ablage für ein Mobiltelefon oder einen per USB an das Audiosystem anzuschließenden Musik-Player.

Taschen in allen Türen bieten ausreichend Platz für Kunststoffflaschen oder Dokumente bis zum Format DIN A4. Darüber hinaus stehen ein in die Leseleuchte integriertes Zubehörfach, Ablagetaschen an den vorderen Sitzlehnen sowie insgesamt 5 Getränkehalter auf alle 3 Sitzreihen verteilt zur Verfügung.

Optimierter Vollhybridantrieb

Der Vollhybridantrieb des Prius+ umfasst einen Benzinmotor mit 1,8 Litern Hubraum, einen kraftvollen Elektromotor, einen Generator, eine Hochleistungs-Lithium-Ionen-Batterie, ein Energie-Management sowie eine Leistungsverzweigung. Der Hybridantrieb kann den Prius+ sowohl mit dem Benzinmotor als auch mit dem Elektromotor und mit beiden gemeinsam antreiben, wobei die Antriebsquellen jeweils im Bereich ihres optimalen Wirkungsgrads betrieben werden. Das sorgt für kraftvolle Fahrleistungen bei einem besonders geringen Verbrauch.

Im Schiebebetrieb und beim Bremsen arbeitet der Elektromotor als leistungsstarker Generator. Dieses elektronisch gesteuerte Bremssystem mit Bremsenergie-Rückgewinnung verbessert die Energiebilanz des Toyota Hybridantriebs, indem es Bewegungsenergie, die bei konventionellen Fahrzeugen ungenutzt als Wärme verloren geht, in elektrische Energie umwandelt und in die Hochleistungs-Batterie einspeichert. Die elektrisch gesteuerte, stufenlos variable Getriebeautomatik CVT des Vollhybridantriebs wird per Shift-by-wire-Technologie über einen elektronischen Wählhebel bedient.

Wie der normale 5-sitzige Prius bietet der Prius+ 3 auf Knopfdruck anwählbare Fahr-Modi. Darunter befindet sich auch ein nur bei Vollhybriden verfügbarer EV-Modus, in dem der umweltfreundliche Van fast geräuschlos und ausschließlich mit Elektroantrieb fährt. Dabei verbraucht er keinen Kraftstoff und stößt somit weder CO₂, noch NOx oder Rußpartikel aus.

Kompakte Lithium-Ionen-Batterie

Als erster Toyota besitzt der Prius+ aus Gründen des Packaging eine kompakte Lithium-Ionen-Batterie. Die in der Mittelkonsole zwischen den Vordersitzen angeordnete Batterie fällt wesentlich leichter und kleiner aus als die Hybridbatterie des Prius.

Die Lithium-Ionen-Batterie benötigt lediglich 56 Zellen à 3,7 Volt, die in 2 Reihen vertikal angeordnet sind. Damit fällt ihr Platzbedarf geringer aus als die der NiMH Batterie des Prius mit 168 Zellen. Mit 34 kg wiegt sie auch 8 kg weniger. Trotz reduzierter Größe und geringerem Gewicht weist die Batterie des Prius+ die gleiche maximale Leistungsfähigkeit auf.

1,8-Liter Atkinson-Benzinmotor

Der gewichtsoptimierte, besonders kompakte 4-Zylinder-Atkinson-Benzinmotor mit 1.798 cm³ Hubraum hat eine Spitzenleistung von 99 PS (73 kW) bei 5.200/min und ein maximales Drehmoment von 142 Nm bei 4.000/min. Er wird praktisch unverändert vom Prius 3 übernommen.

Einen erheblichen Anteil an der deutlichen Senkung von Verbrauch und Emissionen hat der Einsatz eines gekühlten Abgasrückführungssystems in Verbindung mit dem Atkinson-Prinzip. Das mechanische Verdichtungsverhältnis des Motors liegt bei ε 13:1. Aufgrund des erst deutlich nach dem unteren Totpunkt schließenden Einlassventils setzt die Kompression beim Atkinson-Zyklus später ein. Die Verdichtung wird so variabel im Bereich von ε ~5,5 bis etwa 9:1 geregelt. Dadurch ergibt sich ein höeres Expansionsverhältnis, was die Ladungswechselverluste minimiert und für eine effizientere Umwandlung der Verbrennungsenergie in Motorleistung sorgt. Durch die später öffnenden Auslassventile wirkt der Verbrennungsdruck länger auf den Kolben. Im Ergebnis ist die Abgastemperatur beim Atkinson-Zyklus geringer als bei einem herkömmlichen Ottomotor. Die gekühlte Abgasrückführung senkt die Kühl- und Pumpverluste und damit zugleich den Verbrauch.

Toyota entwickelte den 1,8 Liter-Motor bereits für den Prius der 3. Generation in vielfacher Hinsicht weiter. Hiervon profitieren sowohl die Fahrleistungen als auch Verbrauch und Emissionen. Die variable Ventilsteuerung VVT-i (Variable Valve Timing-intelligent) ist Grundbedingung für den Atkinsonzyklus und verleiht ihm ein optimiertes Ansprechverhalten über den gesamten Drehzahlbereich, indem sie die Steuerzeiten kontinuierlich an die jeweilige Fahrsituation anpasst. Die Folge ist ein Plus an Drehmoment im unteren und mittleren Drehzahlbereich bei geringeren Emissionen und weniger Verbrauch.

Weitere fortschrittliche Merkmale des neuen Motors sind reibungsarme Rollenkipphebel im Ventiltrieb, ein leichtes Kunststoff-Saugrohr mit optimierter Ansaugluftführung sowie Einspritzventile mit langen Düsen und 12 Löchern für eine optimale Kraftstoffzerstäubung. Schlanke Zündkerzen mit Langgewinde tragen zu einem optimierten Klopfverhalten bei, während Kolbenringe mit reduzierter Vorspannung die innere Reibung in den Zylindern reduzieren. Die Kolbenböden werden über Öldüsen gekühlt, und ein Edelstahl-Auspuffkrümmer verkürzt die Zeit zur Katalysatorkonvertierungstemperatur. In ihrer Summe tragen diese modernen Technologien zu einer höheren Leistung bei geringerem Verbrauch und extrem geringeren Emissionen bei.

Das System der Abgaswärmerückgewinnung wurde ebenfalls übernommen. Es besteht aus einem kühlmitteldurchströmten Auspufftopf, der jedoch im Detail optimiert wurde. Er fällt nun 33% leichter und damit 27% effizienter aus als beim Prius. Der überarbeitete Wärmetauscher sorgt für einen besseren Wärmetransfer vom Abgas zum Kühlmittel. So wird bei niedrigen Außentemperaturen eine deutlich kürzere Aufwärmphase des Motors erreicht. Zugleich wird der Innenraum zügiger beheizt. Beides trägt zu einem noch geringeren Kraftstoffverbrauch bei.

Elektromotor / Generator MG1 / MG2 Antriebseinheit

Die Einheit aus den beiden Motorgeneratoren (MG1, MG2) und der Leistungsverzweigung ist in einem einzigen Gehäuse von der Größe eines herkömmlichen Getriebes untergebracht. Durch die Regelung aller Einzelkomponenten wird ein stufenlos variabler Antrieb erzeugt. Da er elektronisch (Electronic) geregelt eine kontinuierlich (Continous) variable (Variable) Übersetzung (Transmission) erzeugt, wird er auch E-CVT genannt. Geschaltet wird per Shift-by-wire-Technologie über den elektronischen Wählhebel. Ein Schaltgetriebe mit Kupplung bzw. ein Automatikgetriebe wird dadurch überflüssig. Wegen des höheren Gewichts verkürzten die Toyota Konstrukteure beim Prius+ die Übersetzung des Endantriebs von 3,498 auf 3,704.

Der Elektromotor MG2 (Motor/Generator 2) ist drehfest mit den Antriebsrädern verbunden. Er ist nun wassergekühlt und hat eine Leistung von 60 kW. Mit einem maximalen Drehmoment von 207 Nm verleiht der MG2 dem Prius+ einen äußerst kraftvollen Antritt.

Wird er mit Strom versorgt, wird der Prius+ je nach ausgewählter Fahrtrichtung sowohl vor- als auch rückwärts angetrieben. Daher benötigt der Vollhybrid kein konventionelles Getriebe. Im Schiebebetrieb und beim Bremsen wandelt der MG2, der nun als leistungsstarker Generator agiert, Bewegungsenergie, die bei konventionellen Fahrzeugen in Form von Wärme an den Bremsen verloren geht, in elektrische Energie um und speichert sie in der Hybridbatterie. Er arbeitet beim Beschleunigen Hand in Hand mit dem Benzinmotor, kann aber das Fahrzeug auch allein antreiben.

Der Synchronläufer des MG2 arbeitet bei Bedarf mit einer auf bis zu 650 Volt gesteigerten maximalen Betriebsspannung. In normalen Fahrsituationen, in denen keine maximale Leistungsabgabe erforderlich ist, wird der Motor jedoch mit der unverstärkten Batteriespannung betrieben, um Kraftstoff zu sparen.

Der MG1 kann ebenfalls wechselweise als E-Motor oder Generator arbeiten. Als E-Motor dient er dazu, den Verbrennungsmotor zu starten. Wird er anschließend von ihm angetrieben, arbeitet er als Generator und erzeugt Strom. Dieser wird dann wahlweise zum Antrieb oder zum Laden der Hybridbatterie genutzt. Da hierbei die Drehkraft des Ottomotors aufgeteilt wird – ein Teil der Kraft unterstützt den MG2 beim Antrieb der Räder, während der andere Teil den MG1 zur Stromerzeugung antreibt – spricht man von einer Leistungsverzweigung.

Elektronisches Energiemanagement

Das Energiemanagement des Hybridantriebs ist in einem kompakten Gehäuse untergebracht und umfasst einen Inverter und einen Konverter. Der Inverter wandelt die Gleichspannung der Batterie zum Antrieb von MG1 und MG2 in Wechselspannung um. Arbeiten sie als Generator wird aus Wechselspannung Gleichspannung zum Laden der Batterie.

Bei Automobilen mit herkömmlichem Antrieb wird die 12 Volt Batterie im Betrieb von der Lichtmaschine geladen. Bei einem Hybridantrieb ist jedoch eine alternative Ladevorrichtung erforderlich, die auch bei abgeschaltetem Verbrennungsmotor eine Ladung der Bordnetzbatterie sicherstellt. Diesem Zweck dient ein integrierter Konverter, der die Spannung der Hybridbatterie von 202 Volt auf die zur Ladung der Verbraucherbatterie und zum Betrieb der Hilfsaggregate erforderliche Bordspannung von 14 Volt reduziert. Um die 202 Volt Spannung der Hybridbatterie auf 650 Volt zum Betrieb von MG1 und MG2 hoch bzw. herunter zu transformieren, wird ebenfalls ein Konverter genutzt.

Fahrleistungen

Aus der kombinierten Leistung des 1,8-Liter-Benzinmotors und der Leistung des von der Hybridbatterie gespeisten Elektromotors ergibt sich eine maximale Systemleistung des Prius+ von 136 PS. Durch die geänderte Übersetzung des Endantriebs von 3,498 auf 3,704 beschleunigt er stufenlos in 11,3 Sekunden von 0 auf 100 km/h und erreicht eine Höchstgeschwindigkeit von 165 km/h.

Dank seiner ausgefeilten Aerodynamik und seines geringen Gewichts verhält sich der Prius+ dabei zugleich äußerst sparsam: Sowohl der Verbrauch von durchschnittlich 4,1 Litern Benzin auf 100 Kilometern als auch die CO₂-Emssionen von 96 g/km markieren die Bestwerte in seiner Klasse.

Hybridantrieb in der Praxis

Der Toyota Hybridantrieb arbeitet je nach Fahrsituation in verschiedenen Betriebsarten, um eine optimale Gesamteffizienz zu erzielen:

Der Verbrennungsmotor wird in Fahrsituationen, bei denen er ineffizient arbeiten würde – wie etwa im Leerlauf, bei Fahrten mit geringer Last oder im Schiebebetrieb – abgeschaltet, um den Kraftstoffverbrauch zu senken. So fährt das Fahrzeug immer wieder Etappen seiner Fahrstrecke rein elektrisch und damit ohne jegliche CO₂-, NOxund Geräusch-Emissionen.

Im Hybridfahrbetrieb wird so die Antriebskraft-Verteilung von Elektromotor und Benzinmotor immer automatisch angepasst, um bestmögliche Fahrleistungen bei geringstmöglichem Kraftstoffverbrauch zu erzielen.

Im Schiebebetrieb und beim Bremsen arbeitet der Elektromotor (MG2) als leistungsstarker Generator. Diese elektronisch geregelte Bremsenergie- Rückgewinnung verbessert die Energiebilanz des Toyota Hybridantriebs, indem es Bewegungsenergie, die bei konventionellen Fahrzeugen ungenutzt als Wärme verloren geht, in elektrische Energie umwandelt und in der Hochleistungsbatterie speichert.

Der Ladestand der Batterie wird kontinuierlich überwacht und die Hochleistungsbatterie bei Bedarf über den vom Motor angetriebenen Generator (MG1) geladen, so dass es zu keinem Zeitpunkt erforderlich wird, auf externe Spannungsquellen zurückzugreifen.