Benutzer:Hg6996/Hybridantrieb

Ich bin zugegebenermassen von Autos wie dem Toyota Prius, dem Chevrolet Volt oder dem Honda Civic IMA begeistert. Allen drei Fahrzeugen ist gemein, dass sie grundlegende Schwächen des Verbrennungsmotors adressieren und neben der Verbrauchsssenkung auch noch andere Probleme lösen.

So wird in allen Konzepten der Anteil wirkungsgradarmer Teillastläufe des Verbrennungsmotors reduziert, denn eine offene Drosselklappe bedeutet geringe Drosselverluste. Im Falle von Prius und Volt fällt überdies auch die Notwendigkeit zu schalten weg. Trotzdem bin ich der Ansicht, dass das alles zwar gute Ideen sind, aber das Potential der Technik nicht voll ausnutzen.

Der Idealtyp eines Hybridantriebs beim PKW sähe in meinen Augen folgendermassen aus: Ein kleiner, turbogeladener Benzin- oder noch besser, Gasmotor wird an ein Zweiganggetriebe angeschlossen, dessen Gänge ständig im Eingriff sind. Die Gangwahl erfolgt lediglich mit Hilfe einer Kupplung, die zum Verbrennungsmotor entweder keinen Kraftschluss oder einen Kraftschluß über eine der beiden Übersetzungen herstellt. Beide Gänge sind lang übersetzt, die Höchstgeschwindigkeit erzielt das Fahrzeug (natürlich mit Hilfe des Verbrennungsmotors) im kürzer übersetzten Gang, der lange Gang ist ein Overdrive.

Selbstredend sind beide Gänge zu lang, um damit anfahren zu können oder Geschwindigkeiten unter 40 km/h zu fahren. Daher wird in diesem Bereich rein elektrisch gefahren. Die Radnabenmotoren, die das bewerkstelligen sollen, können klein ausfallen, denn um bis zu dieser Geschwindigkeit zu beschleunigen, brauchts nicht viel an Kraft. Daneben können aber auch Antriebswellen und Differenzial recht klein dimensioniert werden, denn bei solch langer Übersetzung wirken keine großen Drehmomente.

Im Getriebe muß daneben auch noch ein Elektromotor sitzen, der im Falle lang andauernder Langsamfahrt als Generator für die zu speisenden Radnabenmotoren genutzt wird, bei niedrigen Geschwindigkeiten (ca. 40-70 km/h) das Drehmoment und damit die Leistung des Verbrennungsmotors aufpäppelt, aber auch als Starter wirken kann, so dass ein schneller Start- und Stopp des Motors möglich wird. Überdies kann mit diesem Elektromotor das Turboloch glatt gebügelt werden. Dass der Motor nicht über einen klassischen Gaszug, sondern über Drive by wire angesteuert wird, versteht sich fast von selbst.

Ich bin der Ansicht, dass man mit solch einem Konzept den Verbrauch eines Hybridfahrzeugs bei geringer Komplexität und erhöhtem Fahrkomfort noch weiter senken kann. Am Prius 3 gefällt mir beispielsweise nicht, dass man anstelle eines kleinen Turbomotors, einen großen und schweren Saugmotor verbaut. Das erfolgt wohl aus Kostengründen, ist aber suboptimal. Ebenso suboptimal wie die Verwendung des mit Hilfe eines Elektromotors "abgestützten" Planetengetriebes, das prinzipbedingt nur einen eingeschränkten Wirkungsgrad hat im Gegensatz zu dem meiner Idee zugrundegelegte Zweigang-Getriebe.

Beim Honda Civic muß der Fahrer immer noch schalten und der Chevrolet Volt fährt immer elektrisch, obgleich klar ist, dass bei Konstantfahrt ein optimal betriebener Verbrennungsmotor einen unschlagbaren Wirkungsgrad hat. Darüberhinaus benötigt er teure Akkus, mein Konzeptvorschlag kommt dagegen mit einem kleinen Verbrennungsmotor und kleinen Akkus aus.