27. Internationales Wiener Motorensymposium
Entwicklung des Hybridsystems und des Abgasreduktionssystems für den Lexus GS450h
Autoren
Y. Sonoda, S. Abe, Toyota Motor Corporation, Toyota-shi
Jahr
2006
Druckinfo
Fortschritt-Berichte VDI, Reihe 12, Nr. 622
Zusammenfassung
Seit der Applikation des Toyota Hybridsystems (THS) im Prius, der 1997 als erster Serien-PKW mit Hybridantrieb auf den Markt gebracht wurde, wurde das THS System kontinuierlich weiterentwickelt. 2003 wurde THS-II in der 2.Generation des Prius unter dem Namen Hybrid Synergy Drive eingeführt. 2005 wurde das Hybrid Synergy Drive Konzept in 2 SUVs installiert, dem Lexus RX400h und dem Toyota Highlander Hybrid, wobei eine Leistung vergleichbar mit einem V8 Motor und ein Kraftstoffverbrauch eines Familien-PKWs mit geringsten Abgasemissionen realisiert werden konnten. 2006 wird eine Hinterradantriebsversion des Hybrid Synergy Drive Konzeptes im neuen Lexus GS450h auf den Markt gebracht werden, das Fahrleistungen vergleichbar mit einem konventionellen 4.5L Benzinmotor und geringen Kraftstoffverbrauch vergleichbar mit einem Familien-PKW erreicht, bei gleichzeitiger Erfüllung strengster Abgasgrenzwerte wie z.B. SULEV. Im GS450h wird der neue V6 3.5 Liter Benzinmotor (2GR-FSE) verwendet, in welchem das D-4S Einspritzsystem eingesetzt wird (Direct injection 4-stroke gasoline engine system Superior version). Dieses neue System hat 2 Einspritzventile pro Zylinder: Ein Direkteinspritzventil und ein Kanaleinspritzventil. Die Verschiebung des Zündzeitpunktes in Richtung Spät während der Warmlaufphase zur Reduzierung der Kaltstartemissionen wird generell durch Drehmomentschwankungen begrenzt. Durch den Einsatz einer optimierten leichten Ladungsschichtung durch das D-4S Einspritzsystem konnte diesem Drehmomentschwankungsproblem entgegengewirkt werden. Durch den Einsatz des variablen Ventilsteuerungssystems VVT-i (Variable intake and exhaust Valve Timing - intelligent) auf der Einlass – und der Auslassseite wird interne Abgasrückführung zur verbesserten Gemischbildung eingesetzt. Die Verbrennung der Kohlenwasserstoffe wird durch ein höheres Expansionsverhältnis gefördert. Diese Massnahmen resultieren in reduzierten Warmlaufemissionen nach dem Kaltstart.
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