Upload
vesa-linja-aho
View
2.790
Download
2
Embed Size (px)
DESCRIPTION
Lehtori Markku Ikosen esitys Toyota Priuksen polttoaineenkulutuksesta.
Citation preview
www.turkuamk.fi Case Toyota Prius – 291013 í 1 í
Case Toyota Prius
Käsityksiä hybridiautosta sekä omakohtainen
kokemus
Markku Ikonen
Turun ammattikorkeakoulu
www.turkuamk.fi
www.turkuamk.fi Case Toyota Prius – 291013 í 2 í
Case Toyota Prius Käsityksiä hybridiautoista ja Priuksesta 1. Hybriditekniikka vähentää kulutusta vain kaupunkiajossa
2. Priuksella pystyy ajamaan pelkällä sähköllä max 45 km/h nopeutta
3. Ei-ladattavan hybridin taloudellisuus riippuu siitä, kuinka pitkään pystytään ajamaan pelkällä sähköllä
4. Hybridiautossa kannattaa aina käyttää jarrutus- energian talteenottoa niin paljon kuin mahdollista
5. Vain 45 litran kokoinen polttoainesäiliö aiheuttaa epäkäytännöllisen tiheän tankkaustarpeen
6. Kaikista hybridiautoista on maksettava käyttö- voimaveroa
OIKEIN VÄÄRIN
www.turkuamk.fi Case Toyota Prius – 291013 í 3 í
Case Toyota Prius Väittämä 1 OIKEIN VÄÄRIN
1. Hybriditekniikka vähentää kulutusta vain kaupunkiajossa
Lähde: Tekniikan Maailma
19/2013
3.73.9
4.44.8
5.4
6.4
4.24.4
4.9
5.4
6.1
6.8
7.5
5.1 5.05.2
5.55.9
6.4
7.3
3.0
3.5
4.0
4.5
5.0
5.5
6.0
6.5
7.0
7.5
8.0
60 70 80 90 100 110 120
[ l /
10
0 k
m ]
Kulutus eri vakionopeuksilla [km/h]
Lähtötason premiumautojenvakionopeuskulutukset
TM 19/2013
Lexus CT 200hAudi A3 1.4 TFSIBMW 116i AMercedes A 180Volvo V40 T3
+ 33 % + 27 %
www.turkuamk.fi Case Toyota Prius – 291013 í 4 í
Case Toyota Prius ... jatkoa Väittämä 1 OIKEIN VÄÄRIN
Lähde: media.autotietokanta.fi
y = 5E-10x3 - 1E-06x2 + 0,0035x + 1,3657R² = 0,6473
3,0
4,0
5,0
6,0
7,0
8,0
9,0
10,0
750 1000 1250 1500 1750 2000 2250 2500
Vir
all.
EU
-maa
nti
eku
lutu
s [
l / 1
00
km
]
Omamassa [ kg ]
Omamassa vs. maantiekulutus, bensiini
Yaris Hybrid
Auris Hybrid
Prius ja Lexus CT 200h
Prius+ Lexus IS 300h
Lexus GS 450h
Lexus RX 450h MB S400 Hybrid
Porsche Cayenne Hybrid
VW Jetta Hybrid
BMW 520i Autom. (ainoa ei-hybridi)
Kulutuksen esitystapa: Juhani Laurikko / VTT
Sähkömoottorin pariksi voidaan valita tavanomaista pienempi ja/tai taloudellisempi (ns. Atkinson-sykli) polttomoottori, joten kulutus on pieni myös maantiellä
Bensiiniautot
www.turkuamk.fi Case Toyota Prius – 291013 í 5 í
Case Toyota Prius ... jatkoa Väittämä 1 OIKEIN VÄÄRIN
Lähde: media.autotietokanta.fi
y = -8E-07x2 + 0,0071x - 4,0694R² = 0,7003
y = 5E-10x3 - 1E-06x2 + 0,0035x + 1,3657R² = 0,6473
3,0
4,0
5,0
6,0
7,0
8,0
9,0
10,0
750 1000 1250 1500 1750 2000 2250 2500
Vir
all.
EU
-maa
nti
eku
lutu
s [
l / 1
00
km
]
Omamassa [ kg ]
Maantiekulutus, bens. ja dieseldiesel BENSIINIEKVIVALENTTINA
Bensahybridien maantiekulutus on verrannollinen taloudellisimpiin dieseleihin, kun kulutusta tarkas-tellaan energia-sisällön mukaan (litrassa dieseliä n. 13 % enemmän energiaa kuin litrassa bensaa)
Bensiiniautot
Dieselit (bens.ekvivalentiksi laskettuna)
www.turkuamk.fi Case Toyota Prius – 291013 í 6 í
Case Toyota Prius Väittämä 2 OIKEIN VÄÄRIN
2. Priuksella pystyy ajamaan pelkällä sähköllä max 45 km/h nopeutta
• Autossa on "pakkosähkö" (EV) -nappula
• Jos EV-nappulaa painaa yli 45 km/h nopeudella (nopeusmittarissa 50 km/h):
• MUTTA: Jos tehontarve on tarpeeksi pieni (n. 5 kW), pelkällä sähköllä pystyy ajamaan mitä nopeutta tahansa (ainakin 120 km/h)
www.turkuamk.fi Case Toyota Prius – 291013 í 7 í
Case Toyota Prius Väittämä 3 OIKEIN VÄÄRIN
3. Ei-ladattavan hybridin taloudellisuus riippuu siitä, kuinka pitkään pystytään ajamaan pelkällä sähköllä
• Polttomoottorin hyötysuhde vaihtelee runsaasti toimintapisteen mukaan
• Sähkömoottori leikkaa pois epätaloudellisia kuormitustilanteita
1. Pienillä kuormilla poltto- moottori sammutetaan 2. Kohtalaisilla kuormilla poltto- moottorin hyötysuhde kasvaa, kun se lataa akkuja auton liikuttamisen lisäksi 3. Suurilla kuormilla sähkö- moottori auttaa poltto- moottoria, jota ei tarvitse kuormittaa rajamomentille (ja voidaan valita tavan- omaista taloudellisempi polttomoottori)
• Sähkömoottorijaksot yleensä lyhyitä => pienikin akku riittää
Vään
töm
omen
tti [N
m]
120
90
60
Pyörintänopeus [1/min]1000 2000 3000 4000 50000
0
30
55 kW
35 kW
20 kW
15 kW10 kW8 kW
Ominaiskulutus[g/kWh]
Atkinson-moottorin ominaiskulutuskäyrästö
Mukaillen: Miller J. 2005. Comparative Assessment of Hybrid Vehicle Power Split Transmissions. 4th VI Winter Workshop Series. University of Michigan– Dearborn, College of Engineering and Computer Science, Dearborn MI.
www.turkuamk.fi Case Toyota Prius – 291013 í 8 í
Case Toyota Prius Väittämä 4 OIKEIN VÄÄRIN
4. Hybridiautossa kannattaa aina käyttää jarrutus- energian talteenottoa niin paljon kuin mahdollista
• Energiamuunnoksissa syntyy aina häviöitä • Generaattorissa sähköiset sekä voimansiirtohäviöt
• Akustossa ladatessa lataushäviöt ja purkausvaiheessa purkaushäviöt
• Sähkömoottorissa häviöt, kun kiihdytetään uudelleen
• Miksi pitäisi muuttaa liike-energiaa sähköksi ja taas takaisin liikkeeksi ja menettää häviöt kumpaankin suuntaan, koska siltä voidaan usein välttyä?
• Priuksen regeneraatio: Hyödynnettävissä olevaa kiihdytysenergiaa syntyy enintään n. 30 – 40 % jarrutuksen alkamishetken liike-energiasta
• Sama arkikielellä: Noin kolmea optimaalista hidastusta kohti saadaan yksi kiihdytys ilmaiseksi
• 30 – 40 % on hyvä hyötysuhde tavallisiin autohin nähden, (vastaava hyötysuhde 0 %), mutta vähän "vapaalla rullaa- miseen" nähden, jolloin häviöitä ei synny lainkaan !!!
www.turkuamk.fi Case Toyota Prius – 291013 í 9 í
Case Toyota Prius ...jatkoa Väittämä 4 OIKEIN VÄÄRIN
4. Hybridiautossa kannattaa aina käyttää jarrutus- energian talteenottoa niin paljon kuin mahdollista
• Mitä pitemmälle auto rullaa "vapaalla" moottori sammuksissa, sitä pienemmäksi jää kulutus
• Miniminopeutta, jonka alla ei kannata rullata, ei ole, koska joutokäyntikulutusta ei ole
• Jakolaskua litraa per 100 km laskettaessa, kun litrat eivät muutu ja jakoviivan alla oleva matka kasvaa, kulutus putoaa joka metrillä, kun auto rullaa
5.00
0
1
2
3
4
5
6
]l/1
00
km
]
4.55
0
1
2
3
4
5
6
]l/1
00
km
]
4.17
0
1
2
3
4
5
6
]l/1
00
km
]
l/100 km l
km =
www.turkuamk.fi Case Toyota Prius – 291013 í 10 í
Case Toyota Prius Väittämä 5 OIKEIN VÄÄRIN
5. Vain 45 litran kokoinen polttoainesäiliö aiheuttaa epäkäytännöllisen tiheän tankkaustarpeen
� Oma kokemus: • Keskimääräinen tankkausväli: 1015 km • Maksimi tankkausväli: 1310 km • Keskimääräinen tankkausväli 2009 – 8.9.2013: 1084 km • Tankki todellisuudessa suurempi kuin 45 l • Makuasia, onko 1000 km:n tankkausväli riittävä
200
300
400
500
600
700
800
900
1000
1100
1200
1300
6.9.
066.
1.07
8.5.
077.
9.07
7.1.
088.
5.08
7.9.
087.
1.09
9.5.
098.
9.09
8.1.
1010
.5.1
09.
9.10
9.1.
1111
.5.1
110
.9.1
110
.1.1
211
.5.1
210
.9.1
210
.1.1
312
.5.1
311
.9.1
3
[ km
]
Tankkauspäivämäärä
Tankkausten välillä ajettu matka
www.turkuamk.fi Case Toyota Prius – 291013 í 11 í
Case Toyota Prius Väittämä 6 OIKEIN VÄÄRIN
6. Kaikista hybridiautoista on maksettava käyttö- voimaveroa
• Käyttövoimaveroa maksetaan vain plug-in -hybrideistä
http://www.trafi.fi/tieliikenne/verotus/ajoneuvovero/veron_rakenne_ja_maara
www.turkuamk.fi Case Toyota Prius – 291013 í 12 í
Case Toyota Prius Omakohtainen kokemus, perustiedot � Auto otettu käyttöön 6.9.2006
• Perusmallin hinta oli 37 100 € • (V. 2008 veromuut. jälk. n. 30 700 €)
� Tilanne 8.9.2013 (7 vuotta myöh.): • Ajettu 153 352 km (n. 22 000 km/v) • Jokainen tankattu litra on kirjattu • Tankattu 151 kertaa (keskim. n. 49 l) • Bensiiniä (95 okt.) käytetty 7455 litraa
� => Kulutus 4. 86 l / 100 km
� Pitkät ja lyhyet matkat, kesät ja talvet, pääasiassa kaksi kuljettajaa
� Talli +10 oC tai lohkolämmitys aina, kun mahdollista
www.turkuamk.fi Case Toyota Prius – 291013 í 13 í
Case Toyota Prius Kulutuksen kehitys
4,6
4,8
5,0
5,2
5,4
5,6
5,8
6,0
6.9.
06
8.9.
13
[l/10
0km
]
Päivämäärä / vuosi
Kumulatiivinen polttoaineenkulutus
2007 2008 2009 2010 2011 2012
www.turkuamk.fi Case Toyota Prius – 291013 í 14 í
Case Toyota Prius Kulutus tankkausväleittäin
3.0
3.5
4.0
4.5
5.0
5.5
6.0
6.5
7.0
6.9.
06
6.1.
07
8.5.
07
7.9.
07
7.1.
08
8.5.
08
7.9.
08
7.1.
09
9.5.
09
8.9.
09
8.1.
10
10.5
.10
9.9.
10
9.1.
11
11.5
.11
10.9
.11
10.1
.12
11.5
.12
10.9
.12
10.1
.13
12.5
.13
11.9
.13
Kul
utus
[l/1
00km
]
Tankkauspäivämäärä
Tankkausvälikohtainen kulutus
2007 2008 2009 2010 2011 2012
8.9.
13
www.turkuamk.fi Case Toyota Prius – 291013 í 15 í
Case Toyota Prius Kulutus tankkauksen vs. ajotietokoneen perusteella � Ajotietokone nollattu joka tankkauksessa
• Näyttää vain vajaat 2 % todellista vähemmän
3.0
3.5
4.0
4.5
5.0
5.5
6.0
6.5
7.0
6.9.
06
6.1.
07
8.5.
07
7.9.
07
7.1.
08
8.5.
08
7.9.
08
7.1.
09
9.5.
09
8.9.
09
8.1.
10
10.5
.10
9.9.
10
9.1.
11
11.5
.11
10.9
.11
10.1
.12
11.5
.12
10.9
.12
10.1
.13
12.5
.13
11.9
.13
Kul
utus
[l/1
00km
]
Tankkauspäivämäärä
Tankkaustietojen ja ajotietokoneen vertailu
Tankkauksen perusteella
Ajotietokoneesta
www.turkuamk.fi Case Toyota Prius – 291013 í 16 í
Case Toyota Prius Minimikulutus optimiolosuhteissa � Optimiolosuhteissa lyhyitä jaksoja jopa 2.5 litran kulutuksella
• Kuvassa lähes koko tankkausväli (1203 km): 4.3 l/100 km
3.0 4.0
3.6 2.7 4.0 2.5 3.7 2.5
2.5 3.5
30 min. aritmeett. keskiarvo 3.2 l/100 km
www.turkuamk.fi Case Toyota Prius – 291013 í 17 í
Case Toyota Prius Kulutus vuosipylväinä
� Saturaatiotaso ilmeisesti saavutettu, omassa käytössä pienempi kulutus ei enää mahdollinen
• Pienempään kulutukseen voisi ehkä päästä ammattimai-sessa jakeluajotyyppisessä käytössä kaupungissa tai lähiöissä, kun kylmäkäynnistyksiä on harvoin
5.605.31
4.90 4.77 4.81 4.73 4.784.49
0.0
1.0
2.0
3.0
4.0
5.0
6.0
7.0
2006 2007 2008 2009 2010 2011 2012 2013
[l / 1
00 k
m]
Toyota Prius - Vuotuinen keskikulutus
(alk. 6.9.) (8.9. saakka)
www.turkuamk.fi Case Toyota Prius – 291013 í 18 í
Case Toyota Prius Kylmäkäynnistyksen vaikutus kulutukseen
� Käynnistys -1 oC:n lämpötilassa, ensimmäisen 5 min kulutus lähes 2-kertainen myöhempiin jaksoihin nähden
• Vihreä autonkuva symboloi regeroitua sähköä (50 Wh)
www.turkuamk.fi Case Toyota Prius – 291013 í 19 í
Case Toyota Prius Ajosuoritteen kehitys
0
20
40
60
80
100
120
140
6.9.06
6.1.07
8.5.07
7.9.07
7.1.08
8.5.08
7.9.08
7.1.09
9.5.09
8.9.09
8.1.10
10.5.
10
9.9.10
9.1.11
11.5.
11
10.9.
11
10.1.
12
11.5.
12
10.9.
12
10.1.
13
12.5.
13
11.9.
13
Kilo
met
rit (x
100
0)
Päivämäärä
Kilometrien kertyminen
2007 2008 2009 2010 2011 2012
6.9.
06
8.9.
13
Päivämäärä / vuosi
www.turkuamk.fi Case Toyota Prius – 291013 í 20 í
Case Toyota Prius Bensiinin hintakehitys
1,00
1,10
1,20
1,30
1,40
1,50
1,60
1,70
1,80
6.9.06
6.1.07
8.5.07
7.9.07
7.1.08
8.5.08
7.9.08
7.1.09
9.5.09
8.9.09
8.1.10
10.5.
10
9.9.10
9.1.11
11.5.
11
10.9.
11
10.1.
12
11.5.
12
10.9.
12
10.1.
13
12.5.
13
11.9.
13
Hin
ta (€
/l)
Päivämäärä
Bensiinin hinta
2007 2008 2009 2010 2011 2012
6.9.
06
8.9.
13
Päivämäärä / vuosi
www.turkuamk.fi Case Toyota Prius – 291013 í 21 í
Case Toyota Prius Hankintapäätöksen taustaa � Prius saatiin vihdoin Suomen
markkinoille
� Henkilökohtainen ja ammatillinen kiinnostus uuteen taloudelliseen tekniikkaan
� Taustatietona Priuksen tuote-päällikön jakama puolueeton tieto
• Esim. kylmäkäynnistyvyys ilmeisesti "maailman paras"
� Aluksi kuvitelma, että pitkät matkat varsinkin talvella tultaisiin tekemään toisella autolla
• Lopputulos: Priuksella ajettu kaikentyyppiset ajot perävaunun vetoa lukuunottamatta
www.turkuamk.fi Case Toyota Prius – 291013 í 22 í
Case Toyota Prius Kaikenlaisia olosuhteita...
www.turkuamk.fi Case Toyota Prius – 291013 í 23 í
Case Toyota Prius Erilaisia olosuhteita kuljettajan perspektiivistä
www.turkuamk.fi Case Toyota Prius – 291013 í 24 í
Case Toyota Prius Käyttökokemukset � Erityisesti kaupunkikulutus alhainen,
kun ajaa oikein
� Matkanopeudet alentuneet • "Mitä järkeä olisi ajaa niin, että
maantiellä kuluu enemmän?" � Ei vikoja koko 7 vuoden aikana
• Esim. jarrupalat ja -levyt alkuperäiset • Yksi pohjan suojamuovi vaihdettu
normaalissa huollossa • Yksi kampanjatyö • Starttiakku (12 V) uusittu 6 v. jälkeen • Vesipumppu vaihdettu 150 000 km huollossa
� Huoltoväli lyhyehkö 15 000 km • Huollettu paikallisessa merkkihuol-
lossa, palvelu ollut hyvää • Huoltojen hinnoittelu kohtuullista
www.turkuamk.fi Case Toyota Prius – 291013 í 25 í
Case Toyota Prius EcoTour 2011 � Priuksellä pärjää hyvin myös taloudellisuusajokisoissa
• Tulos n. 4.4 l/100 km oli sarjavalmisteisten keskikokoisten bensiiniautojen pienin (ajokkina Prius III -malli)
• Kartturina kollega Reijo Asp (oik.)