DPMA - Erfinderaktivitäten 2006/2007
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Welt zum „Internationalen Motor 2004“ gewählt. Der<br />
Durchschnittsverbrauch des „Prius“ im kombinierten<br />
Betrieb liegt nach dem Messverfahren RL 80/1268/EWG<br />
bei 4,3 l/100 km und die CO2-Emission bei 104 g/km. [10,<br />
11, 12].<br />
Über die oben rein beispielhaft genannten<br />
Hybridfahrzeuge hinaus gibt es eine Vielzahl an Modellen,<br />
Konzeptstudien und Prototypen nahezu aller<br />
Automobilhersteller. Es würde jedoch den Rahmen dieses<br />
Artikels sprengen, auf jedes Modell im Einzelnen<br />
einzugehen. Eine Auflistung von Hybridfahrzeugen, von<br />
Entwürfen bis hin zu aktuellen Planungen, sortiert nach<br />
den Herstellern findet man im Internet unter [13].<br />
3. Hybridantriebsvarianten<br />
Hybridantriebssysteme werden entweder über die<br />
konstruktive Anordnung des elektrischen Antriebssystems<br />
im Antriebsstrang oder über dessen Leistungsvermögen<br />
klassifiziert.<br />
3.1. Einteilung nach Anordnung des elektrischen<br />
Antriebssystems<br />
3.1.1. Serieller Hybridantrieb<br />
Beim seriellen Hybridantrieb sind die<br />
Antriebskomponenten Verbrennungsmotor, Generator und<br />
Elektromotor in Reihe angeordnet, wobei der<br />
Verbrennungsmotor keine Verbindung zu den<br />
Antriebsrädern aufweist und das Fahrzeug rein durch<br />
einen oder mehrere Elektromotoren angetrieben wird. In<br />
einer Verbrennungsmotor-Generator-Einheit wird die<br />
gesamte vom Verbrennungsmotor erzeugte mechanische<br />
Energie in elektrischen Strom umgewandelt, der nach<br />
entsprechender Wandlung entweder in einem elektrischen<br />
Energiespeicher zwischengespeichert oder direkt für den<br />
elektrischen Antrieb genutzt wird. Die fehlende<br />
mechanische Kopplung des Verbrennungsmotors mit den<br />
Antriebsrädern erlaubt den stationären Betrieb des<br />
Verbrennungsmotors im bestmöglichen<br />
Wirkungsgradbereich. Der antreibende Elektromotor muss<br />
ausreichend groß ausgelegt sein, da er die gesamte<br />
Vortriebsleistung erbringen muss. [2, 8]. Ein Vertreter der<br />
seriellen Hybridantriebssysteme war der unter 2. erwähnte<br />
„Mixte“. Aber auch schwere Nutzfahrzeuge wie<br />
beispielsweise der Großmuldenkipper „T282 B“ von<br />
„Liebherr“ setzen auf das Prinzip eines seriellen<br />
Hybridantriebs, hier realisiert auf der Basis eines dieselelektrischen<br />
Antriebs [14, DE 202 06 821 U1].<br />
In der Figur 3 ist nun der Konstruktionsaufbau eines<br />
seriellen Hybridantriebs aus DE 196 33 194 C2 abgebildet.<br />
Die Bezugsziffer 1 zeigt hierbei den Verbrennungsmotor<br />
mit Abgaskatalysator 14, 2 die Kraftstoffleitung, 3 den<br />
Benzintank, 4 die Kurbelwelle, 5 den Generator, 6 und 7<br />
elektrische Verbindungsleitungen, 8 den Energiespeicher<br />
und 9 den Antriebselektromotor.<br />
Figur 3: Konstruktionsaufbau eines seriellen Hybridantriebs; aus<br />
DE 196 33 194 C2.<br />
3.1.2. Paralleler Hybridantrieb<br />
Der parallele Hybridantrieb zeichnet sich dadurch aus,<br />
dass die beiden Antriebssysteme derart angeordnet sind,<br />
dass das Fahrzeug entweder rein elektrisch,<br />
ausschließlich mit dem Verbrennungsmotor oder in einer<br />
Kombination aus Elektromotor und Verbrennungsmotor<br />
angetrieben werden kann. Die beiden Antriebssysteme<br />
können hierzu über ein Getriebe miteinander verbunden<br />
sein. Der Elektromotor kann beim parallelen<br />
Hybridantriebskonzept am Verbrennungsmotorausgang,<br />
am Getriebeeingang bzw. –ausgang oder getrennt an<br />
einer zweiten Achse angeordnet sein. [2, 8]. Auch der<br />
„Audi duo“ sowie die Hybridfahrzeuge von „Honda“ zählen<br />
zu der Klasse der parallelen Hybridfahrzeuge.<br />
Treiben Elektromotor und Verbrennungsmotor die gleiche<br />
Antriebswelle an, so ist der Elektromotor dabei oftmals<br />
durch eine Kupplung vom Verbrennungsmotor getrennt, so<br />
dass sich ein rein elektromotorischer Antrieb sowie beim<br />
generatorischen Betrieb eine optimierte Rekuperation der<br />
kinetischen Energie ohne Verlust durch das<br />
Schleppmoment des Verbrennungsmotors ergibt. Aber<br />
auch ein Aufladen direkt über den Verbrennungsmotor ist<br />
8 <strong>Erfinderaktivitäten</strong> <strong>2006</strong>/<strong>2007</strong>