Dan krijg je zoiets:
YouTube: Lexus GS450h - 0-270 km/h on Autobahn
- YouTube
Meer on-topic: De hybrides van Toyota (ook de grotere Lexussen ehh.. Lexi?) werken volgens een totaal ander principe om het CVT-effect te bereiken. Geen duwbanden en geen koppeling, maar in plaats daarvan een planetair tandwielstelsel (bekend van de fietsnaaf en traditionele automaten) en twee electromotoren. Daartussenin zit nog een accu waarin wat energie gebufferd kan worden, maar dat is niet persé nodig voor de werking van de overbrenging.
Bij de fietsnaaf en traditionele automaten wordt een deel van het planetair stelsel vastgezet met een band of een schuifje om een bepaalde vertraging te realiseren. Door of het ene of het andere deel te blokkeren, verander je de netto overbrenging. Bij Toyota wordt dit stelsel echter anders gebruikt: alle drie de onderdelen draaien altijd vrij, waardoor het geheel als een asymetrisch differentieel werkt. Bij een normaal differentieel zal de kracht op de ingaande as 50/50 over de uitgaande assen verdeeld worden. Bij de PSD (Toyota noemt het een Power Split Device) gaat de kracht op de planeetwielen voor 72% naar de buitenring en 28% naar het zonnewiel.
De benzinemotor is bij de PSD aangesloten op die planeetwielen. 72% van het koppel van die motor gaat dan altijd naar de buitenring en van daaruit direct naar de wielen. De andere 28% gaat via het zonnewiel naar een generator die stroom opwekt waarmee de electromotor wordt aangedreven die ook rechtstreeks de wielen aandrijft.
Net als bij een normaal (50/50) differentieel zal al het vermogen gaan naar de kant die het snelste gaat draaien. Probeer je weg te rijden met 1 wiel op het ijs, dan slipt dat wiel door. Je auto zal stil blijven staan. Zou je op dat doorslippende wiel een generator aansluiten waarmee je stroom opwekt, dan rem je dat wiel af waardoor er vanzelf wat koppel naar het andere wiel zou gaan. Zou je daarnaast dat andere wiel voorzien van een electromotor dan kun je de opgewekte stroom van die generator gebruiken om dat andere wiel aan te drijven.
Laat je het ene wiel helemaal weg en vervang je het 50/50-differentieel door een 72/28-differentieel en vervang je het andere wiel door een normale voor-as, dan heb je al bijna een Prius nagebouwd. Nu alleen nog de accu en een beetje slimme aansturingselectronica en je bent klaar.
De Prius heeft dus eigenlijk helemaal geen versnellingsbak, maar een differentieel dat zoveel mogelijk koppel van de motor rechtstreeks naar de wielen stuurt en de rest (net als een moderne diesellocomotief) via een generator/electromotor probeert over te brengen. Daartussenin zit nog een accu die puur een bufferfunctie heeft.
In deze opstelling is een koppeling ook niet nodig. Als de motor draait bij stilstand, wordt de opgewekte stroom in de accu opgeslagen. Als de motor niet draait bij stilstand, zit er altijd genoeg energie in de accu voor het eerste setje. Een startmotor is ook al niet nodig, want je kan die generator daarvoor gebruiken en een dynamo is natuurlijk al helemaal overbodig.
offtopic:
Is dit een beetje een duidelijke uitleg? Het heeft mij veel tijd gekost om de werking te grokken en hoop dat met deze uitleg tenminste een paar lezers ineens snappen hoe dat spul nou werkt. Ik weet dat het internet vol zit met animaties en simulatoren, maar die snap ik nu ook beter dan voorheen...
Stel dat TS de vraag had gesteld "hoeveel 'versnellingen' heeft een Toyota Prius", dan is het antwoord "geen". Het motormanagement stuurt geen CVT aan, het motormanagement stuurt de benzinemotor aan op een bepaald vermogen en regelt de stromen tussen de accu en de electromotoren. Het netto resultaat is een bepaalde kracht op de wielen: voorwaarts bij constante snelheid of acceleratie, of achterwaarts als er geremd moet worden.
[
Voor 5% gewijzigd door
TwOkkie op 10-08-2011 20:38
. Reden: finetuning ]