Planetväxelns funktion i Toyota Prius

Sammanfattning: I en tid med ökande användning av allt dyrare fossila bränslen blir låg användning av dessa ett allt viktigare konkurrensmedel för biltillverkare. Toyota har länge legat i ledningen för forskning kring och produktion av hybridbilar. År 1997 lanserades för första gången deras hybridmodell Prius som sedan dess har uppgraderats vid två tillfällen, dels genom att komponenterna i hybridsystemet förbättrats, dels genom att bilen fått en sportigare design för att locka ett bredare spektrum av köpare. Hybridsystemet består av en förbränningsmotor och två elmotorer som genom en planetväxel samverkar för att ge bra prestanda med låg bränsleförbrukning. I rapporten har planetväxeln analyserats med avseende på funktion, ingående delar samt dess roll i systemet. Avslutningsvis har även en övergripande jämförelse av ekonomin relativt en prestandamässigt likartad standardbil gjorts. Genom att modellera planetväxeln i CAD har dess funktion enklare kunnat analyseras och visas i bilder och animationer för att förklara dess funktion enkelt även för den som inte har en teknisk bakgrund. I den ekonomiska jämförelsen har Toyota Prius jämförts med Ford Focus 1.6 som har en 109 hästkrafters förbränningsmotor, vilket ungefärligen motsvarar den prestanda som hybridsystemet levererar. Genom att använda sig av elmotorer som har starkt moment vid lägre varvtal, i kombination med en förbränningsmotor som har bra moment först vid högre varvtal, kombineras det bästa från båda motorerna och ger låg bränsleförbrukning med en prestanda motsvarande en 110 hästkrafters förbränningsmotor från den endast 76 hästkrafter starka förbränningsmotorn. Trots den avancerade funktionen är planetväxeln och övriga delar av växellådan relativt mekaniskt okomplicerade. Komplexiteten ligger istället i det elektroniska systemet som för varje liten ändring av driftförutsättningarna beräknar den optimala kombinationen av drivningen och styr motorerna därefter. Den ekonomiska jämförelsen visar att konsumenten måste använda Toyota Prius i en region med subventioner för miljöbilar då inköpspriset annars gör att totalkostnaden över de första tio åren blir högre trots den lägre förbrukningen. Utvecklingen på hybridmarknaden går starkt framåt och flera tillverkare lanserar nya hybridmodeller sedan Toyota visat att det finns en marknad för denna typ av bilar.