1. Case Toyota Prius
Käsityksiä hybridiautosta
sekä omakohtainen
kokemus
Markku Ikonen
Turun ammattikorkeakoulu
markku.ikonen@turkuamk.fi
www.turkuamk.fi
Case Toyota Prius – 291013
1
www.turkuamk.fi
2. Case Toyota Prius
Käsityksiä hybridiautoista ja Priuksesta
OIKEIN
VÄÄRIN
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 jarrutusenergian talteenottoa niin paljon kuin mahdollista
5. Vain 45 litran kokoinen polttoainesäiliö aiheuttaa
epäkäytännöllisen tiheän tankkaustarpeen
6. Kaikista hybridiautoista on maksettava käyttövoimaveroa
Case Toyota Prius – 291013
2
www.turkuamk.fi
3. Case Toyota Prius
Väittämä 1
OIKEIN
VÄÄRIN
1. Hybriditekniikka vähentää kulutusta vain
kaupunkiajossa
8.0
7.5
7.0
[ l / 100 km ]
6.5
6.0
5.5
5.1
4.5
6.1
5.0
5.0
4.9
4.4
4.2
5.2
7.3
6.8
6.4
6.4
5.9
5.4 5.5
5.4
4.8
4.4
3.9
3.7
4.0
7.5
Lähtötason premiumautojen
vakionopeuskulutukset
TM 19/2013
Lexus CT 200h
Audi A3 1.4 TFSI
BMW 116i A
Mercedes A 180
Volvo V40 T3
3.5
3.0
60
70
80
90
100
Kulutus eri vakionopeuksilla [km/h]
+ 33 %
Lähde:
Tekniikan Maailma
19/2013
Case Toyota Prius – 291013
3
110
120
+ 27 %
www.turkuamk.fi
4. Case Toyota Prius
... jatkoa Väittämä 1
OIKEIN
VÄÄRIN
Omamassa vs. maantiekulutus, bensiini
10,0
y = 5E-10x3 - 1E-06x2 + 0,0035x + 1,3657
R² = 0,6473
Virall. EU-maantiekulutus [ l / 100 km ]
9,0
Bensiiniautot
8,0
Porsche
Cayenne
Hybrid
7,0
6,0
MB S400
Hybrid
5,0
Lexus RX 450h
Lexus GS 450h
BMW 520i Autom. (ainoa ei-hybridi)
Lexus IS 300h
4,0
Sähkömoottorin
pariksi voidaan
valita tavanomaista
pienempi ja/tai
taloudellisempi
(ns. Atkinson-sykli)
polttomoottori,
joten kulutus on
pieni myös
maantiellä
Prius+
3,0
750
VW Jetta Hybrid
Prius ja
Lexus CT 200h
1000
1250
1500
1750
2000
Auris
Yaris
Hybrid Omamassa [ kg ]
Hybrid
2250
2500
Lähde:
media.autotietokanta.fi
Kulutuksen esitystapa: Juhani Laurikko / VTT
Case Toyota Prius – 291013
4
www.turkuamk.fi
5. Case Toyota Prius
... jatkoa Väittämä 1
OIKEIN
VÄÄRIN
Maantiekulutus, bens. ja diesel
diesel BENSIINIEKVIVALENTTINA
10,0
y = 5E-10x3 - 1E-06x2 + 0,0035x + 1,3657
R² = 0,6473
Virall. EU-maantiekulutus [ l / 100 km ]
9,0
Bensiiniautot
Bensahybridien
maantiekulutus on
verrannollinen
taloudellisimpiin
dieseleihin, kun
kulutusta tarkastellaan energiasisällön mukaan
(litrassa dieseliä
n. 13 % enemmän
energiaa kuin
litrassa bensaa)
Dieselit (bens.ekvivalentiksi laskettuna)
8,0
7,0
6,0
5,0
4,0
y = -8E-07x2 + 0,0071x - 4,0694
R² = 0,7003
3,0
750
1000
1250
1500
1750
Omamassa [ kg ]
Case Toyota Prius – 291013
5
2000
2250
2500
Lähde:
media.autotietokanta.fi
www.turkuamk.fi
6. 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)
Case Toyota Prius – 291013
6
www.turkuamk.fi
7. 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 polttomoottori sammutetaan
3. Suurilla kuormilla sähkömoottori auttaa polttomoottoria, jota ei tarvitse
kuormittaa rajamomentille
(ja voidaan valita tavanomaista taloudellisempi
polttomoottori)
•
Sähkömoottorijaksot
yleensä lyhyitä =>
pienikin akku riittää
Case Toyota Prius – 291013
Ominaiskulutus
[g/kWh]
120
Vääntömomentti [Nm]
2. Kohtalaisilla kuormilla polttomoottorin hyötysuhde kasvaa,
kun se lataa akkuja auton
liikuttamisen lisäksi
Atkinson-moottorin ominaiskulutuskäyrästö
90
55 kW
60
35 kW
20 kW
30
15 kW
10 kW
8 kW
0
0
1000
2000
3000
4000
5000
Pyörintänopeus [1/min]
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.
7
www.turkuamk.fi
8. Case Toyota Prius
Väittämä 4
OIKEIN
VÄÄRIN
4. Hybridiautossa kannattaa aina käyttää jarrutusenergian talteenottoa niin paljon kuin mahdollista
•
Energiamuunnoksissa syntyy aina häviöitä
•
•
Generaattorissa sähköiset sekä voimansiirtohäviöt
•
Sähkömoottorissa häviöt, kun kiihdytetään uudelleen
Akustossa ladatessa lataushäviöt ja purkausvaiheessa
purkaushäviöt
•
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
•
•
Case Toyota Prius – 291013
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 rullaamiseen" nähden, jolloin häviöitä ei synny lainkaan !!!
8
www.turkuamk.fi
9. Case Toyota Prius
...jatkoa Väittämä 4
OIKEIN
VÄÄRIN
4. Hybridiautossa kannattaa aina käyttää jarrutusenergian talteenottoa niin paljon kuin mahdollista
•
•
Mitä pitemmälle auto rullaa "vapaalla" moottori
sammuksissa, sitä pienemmäksi jää kulutus
6
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
l
km
Case Toyota Prius – 291013
5
]l/100 km]
]l/100 km]
•
5.00
4.55
4.17
4
3
2
1
0
=
l/100 km
9
www.turkuamk.fi
10. Case Toyota Prius
Väittämä 5
OIKEIN
VÄÄRIN
5. Vain 45 litran kokoinen polttoainesäiliö aiheuttaa
epäkäytännöllisen tiheän tankkaustarpeen
Oma kokemus:
•
1000
900
800
700
600
500
400
300
11.9.13
12.5.13
10.1.13
10.9.12
11.5.12
10.1.12
10.9.11
11.5.11
9.1.11
9.9.10
10.5.10
8.1.10
8.9.09
9.5.09
7.1.09
7.9.08
8.5.08
7.1.08
200
7.9.07
Tankki
todellisuudessa
suurempi
kuin 45 l
1100
8.5.07
•
Keskimääräinen
tankkausväli
2009 – 8.9.2013:
1084 km
1200
6.1.07
•
Maksimi
tankkausväli:
1310 km
1300
6.9.06
•
Keskimääräinen
tankkausväli:
1015 km
[ km ]
•
Tankkausten välillä ajettu matka
Tankkauspäivämäärä
Makuasia, onko 1000 km:n tankkausväli riittävä
Case Toyota Prius – 291013
10
www.turkuamk.fi
11. Case Toyota Prius
Väittämä 6
OIKEIN
VÄÄRIN
6. Kaikista hybridiautoista on maksettava käyttövoimaveroa
http://www.trafi.fi/tieliikenne/verotus/ajoneuvovero/veron_rakenne_ja_maara
•
Käyttövoimaveroa maksetaan vain plug-in -hybrideistä
Case Toyota Prius – 291013
11
www.turkuamk.fi
12. 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
Case Toyota Prius – 291013
12
www.turkuamk.fi
13. Case Toyota Prius
Kulutuksen kehitys
Kumulatiivinen polttoaineenkulutus
6,0
5,8
[l/100km]
5,6
5,4
5,2
5,0
6.9.06
4,6
Case Toyota Prius – 291013
2007
2008
2009
2010
Päivämäärä / vuosi
13
2011
2012
8.9.13
4,8
www.turkuamk.fi
14. Case Toyota Prius
Kulutus tankkausväleittäin
Tankkausvälikohtainen kulutus
7.0
6.5
5.5
5.0
4.5
4.0
3.5
11.9.13
8.9.13
12.5.13
10.1.13
10.9.12
11.5.12
2012
10.1.12
10.9.11
11.5.11
2011
9.1.11
9.9.10
10.5.10
2010
8.1.10
8.9.09
7.1.09
7.9.08
8.5.08
9.5.09
2009
2008
7.1.08
7.9.07
8.5.07
2007
6.1.07
3.0
6.9.06
Kulutus [l/100km]
6.0
Tankkauspäivämäärä
Case Toyota Prius – 291013
14
www.turkuamk.fi
15. Case Toyota Prius
Kulutus tankkauksen vs. ajotietokoneen perusteella
Ajotietokone nollattu joka tankkauksessa
•
Näyttää vain vajaat 2 % todellista vähemmän
Tankkaustietojen ja ajotietokoneen vertailu
7.0
Tankkauksen perusteella
6.5
Ajotietokoneesta
Kulutus [l/100km]
6.0
5.5
5.0
4.5
4.0
11.9.13
12.5.13
10.1.13
10.9.12
11.5.12
10.1.12
10.9.11
11.5.11
9.1.11
9.9.10
10.5.10
8.1.10
8.9.09
9.5.09
7.1.09
7.9.08
8.5.08
7.1.08
7.9.07
8.5.07
6.1.07
3.0
6.9.06
3.5
Tankkauspäivämäärä
Case Toyota Prius – 291013
15
www.turkuamk.fi
16. Case Toyota Prius
Minimikulutus optimiolosuhteissa
Optimiolosuhteissa lyhyitä jaksoja jopa 2.5 litran kulutuksella
•
Kuvassa lähes koko tankkausväli (1203 km): 4.3 l/100 km
30 min. aritmeett. keskiarvo 3.2 l/100 km
3.6
2.7
4.0
2.5
3.7
4.0
3.0
Case Toyota Prius – 291013
2.5
3.5
2.5
16
www.turkuamk.fi
17. Case Toyota Prius
Kulutus vuosipylväinä
Toyota Prius - Vuotuinen keskikulutus
7.0
6.0
5.60
5.31
[l / 100 km]
5.0
4.90
4.77
4.81
4.73
4.78
2008
2009
2010
2011
2012
4.49
4.0
3.0
2.0
1.0
0.0
2006
2007
(alk. 6.9.)
2013
(8.9. saakka)
Saturaatiotaso ilmeisesti saavutettu, omassa käytössä
pienempi kulutus ei enää mahdollinen
•
Pienempään kulutukseen voisi ehkä päästä ammattimaisessa jakeluajotyyppisessä käytössä kaupungissa tai
lähiöissä, kun kylmäkäynnistyksiä on harvoin
Case Toyota Prius – 291013
17
www.turkuamk.fi
18. 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)
Case Toyota Prius – 291013
18
www.turkuamk.fi
19. Case Toyota Prius
Ajosuoritteen kehitys
Kilometrien kertyminen
140
Kilometrit (x 1000)
120
100
80
60
40
Case Toyota Prius – 291013
19
12.5.13
10.1.13
10.9.12
11.5.12
10.1.12
10.9.11
2012
11.9.13
8.9.13
Päivämäärä
2011
11.5.11
Päivämäärä / vuosi
9.1.11
9.9.10
2010
10.5.10
8.1.10
8.9.09
2009
9.5.09
7.1.09
7.9.08
2008
8.5.08
7.1.08
7.9.07
2007
8.5.07
6.1.07
0
6.9.06
6.9.06
20
www.turkuamk.fi
20. Case Toyota Prius
Bensiinin hintakehitys
Bensiinin hinta
1,80
1,70
Hinta (€/l)
1,60
1,50
1,40
1,30
1,20
Case Toyota Prius – 291013
20
11.9.13
8.9.13
12.5.13
10.1.13
10.9.12
2012
11.5.12
10.1.12
10.9.11
2011
11.5.11
Päivämäärä / vuosi
Päivämäärä
9.1.11
9.9.10
2010
10.5.10
8.1.10
8.9.09
2009
9.5.09
7.1.09
7.9.08
2008
8.5.08
7.1.08
7.9.07
2007
8.5.07
6.1.07
1,00
6.9.06
6.9.06
1,10
www.turkuamk.fi
21. Case Toyota Prius
Hankintapäätöksen taustaa
Prius saatiin vihdoin Suomen
markkinoille
Henkilökohtainen ja ammatillinen
kiinnostus uuteen taloudelliseen
tekniikkaan
Taustatietona Priuksen tuotepäällikön 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
Case Toyota Prius – 291013
21
www.turkuamk.fi
23. Case Toyota Prius
Erilaisia olosuhteita kuljettajan perspektiivistä
Case Toyota Prius – 291013
23
www.turkuamk.fi
24. 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 merkkihuollossa, palvelu ollut hyvää
Huoltojen hinnoittelu kohtuullista
Case Toyota Prius – 291013
24
www.turkuamk.fi
25. 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.)
Case Toyota Prius – 291013
25
www.turkuamk.fi