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Eindrucksvolle Reduzierung der CO2-Emissionen beim Lexus RX 450h

Gramm für Gramm echter Fortschritt

Lexus RX 450 h

Der Lexus RX 450h beeindruckt mit seinen technischen Daten die Fachwelt. Der Premium-Crossover mit Allradantrieb, 3,5-Liter Sechszylinder-Triebwerk und 220 kW/299 PS Systemleistung verbraucht im Schnitt nur 6,3 Liter bzw. emittiert 148 Gramm CO2 je Kilometer - eine nie dagewesene Kombination. Mit einer Verbesserung im CO2-Ausstoß um 45 Gramm gegenüber dem Vorgängermodell gelang Lexus aus einer ohnehin marktführenden Position heraus ein weiterer rekordverdächtiger Schritt nach vorn.

Etwa die Hälfte der insgesamt erreichten Reduzierung um 45 Gramm CO2 - ca. 23 Gramm - entfallen auf Verbesserungen am Verbrennungsmotor. Das neuentwickelte Sechszylinder-Triebwerk nutzt den Atkinson-Verbrennungszyklus deutlich ausgeprägter als früher. Bei diesem Zyklus werden die Einlassventile während des Verdichtungstaktes lange offen gehalten, das reduziert die Verdichtung und somit die mechanischen Verluste. Beim Arbeitstakt öffnen die Auslassventile später. Der Verbrennungsdruck wirkt dadurch länger auf den Kolben und wird so effizienter in Bewegung umgesetzt. Durch das hohe Verdichtungsverhältnis von 12,5 : 1 in Kombination mit den optimierten Parametern lassen sich Verluste minimieren und die Effektivität der Verbrennung steigern.

Die neue Abgasrückführung sorgt dafür, dass das zum Motor zurückgeführte Abgas von ca. 650 Grad, auf unter 150 Grad heruntergekühlt wird. Dadurch kann das Sechszylinder-Triebwerk vor allem bei höheren Geschwindigkeiten, wie auf deutschen Autobahnen üblich, weitgehend entdrosselt betrieben werden. Zusätzlich wird in einem einzigartigen Wärmetauscher die Hitze der Abgase genutzt, um das V6-Triebwerk schneller auf Betriebstemperatur zu bringen. Dadurch ist der Vollhybridantrieb des Lexus RX 450h bereits nach 100 Sekunden statt der bisherigen Aufwärmzeit von 400 Sekunden in der Lage, rein elektrisch zu fahren.

Die Neukonstruktion des Hybridsteuergeräts trägt mit rund sieben Gramm zur Gesamteinsparung der CO2-Emissionen bei. Die beim Umwandeln der Spannung zwischen 288 Volt Gleichstrom aus dem Hybridakku in 650 Volt Wechselstrom für die E-Motoren und zurück auftretenden Energieverluste wurden ebenso wie der Stromverbrauch um zehn Prozent reduziert. Feinarbeit an den Elektromotoren und am Planetenradsatz der Kraftübertragung sorgen für weitere acht Gramm CO2-Reduzierung.

Die beiden Elektromotoren des RX 450h verfügen über die gleiche nominelle Leistung wie die im Vorgängermodell RX 400h eingesetzten Aggregate. So kommt der vordere E-Motor auf eine Leistung von 123 kW/167 PS, der hintere auf 50 kW/68 PS. Die Lexus Ingenieure steigerten aber jeweils das Drehmomentmaximum und optimierten den Drehmomentverlauf deutlich. Der vordere Motor stellt nun vom Start weg 335 Nm bereit, der hintere trägt mit 139 Nm zum Gesamtergebnis bei. Beide Motoren können jetzt ihr höchstes Drehmoment bis zu einer Geschwindigkeit von 45 km/h bereitstellen. Weil die E-Motoren umgekehrt beim Bremsen oder Schiebebetrieb auch schon ab 45 km/h ihr höchstes Leistungspotenzial bereitstellen, erzielt der RX 450h Bestwerte bei der Rekuperation von Bewegungsenergie.

"Kaizen", das in Japan entwickelte Prinzip der permanenten Prozessoptimierung, sorgt auch bei scheinbar unverändert eingesetzten Technologien für messbaren Fortschritt. So trägt das optimierte Hybrid-Batteriepaket umgerechnet mit etwa vier Gramm zur Reduzierung des CO2-Ausstoßes bei. Ursächlich ist die effizientere Kühlung der Speichermodule. Dadurch sinkt der Innenwiderstand. Die Nickel-Metallhydrid-Batteriemodule können im gleichen Zeitraum mehr Strom aufnehmen oder abgeben.

Mit drei Gramm tragen Optimierungen am Bordnetz und eine intelligentere Regelung der serienmäßigen elektrischen Klimaanlage zur CO2-Reduzierung des RX 450h bei. So wird beispielsweise beim Beschleunigen die Leistungsaufnahme der automatischen Klimaanlage reduziert und damit zusätzlicher Treibstoffbedarf vermieden. Laut Aussage des Verbandes der Deutschen Automobilindustrie (VDA) befinden sich die deutschen Hersteller beim Verhältnis von CO2-Ausstoß zu Gewicht und Leistung auf Platz eins. Dieser Wert liegt bei 117 Gramm pro Tonne Fahrzeuggewicht bzw. bei 171 Gramm je 100 kW Leistung.

Mit 70 Gramm CO2 pro Tonne (-40%) und 67 Gramm pro 100 kW (-60%) entscheidet der neue RX diese Disziplin eindeutig für sich. Beim neuen RX 450h zeigt sich einmal mehr, welches Potenzial in der von Lexus favorisierten Vollhybridtechnik steckt.
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