Wie funktioniert ein Hybridauto?

Der Hybrid-Antriebsstrang ist eine Kombination von Verbrennungsmotor und Elektromotor, wodurch der Kraftstoffverbrauch und die Toxizität der Abgase reduziert werden. Je wirtschaftlicher der Hybrid ist, desto größer ist die Batteriekapazität, die er benötigt, und dies wirkt sich unweigerlich auf die Kosten aus.

Je nachdem, welche Funktion der Elektromotor im Antriebsstrang ausführt, werden Hybride in zwei Typen unterteilt: Mild-Hybriden und Voll-Hybriden. In den ersten Elektromotor dient als Assistent des Verbrennungsmotors, wie zum Beispiel im Honda Insight. Die zweite ist in der Lage, eine gewisse Distanz nur auf dem elektrischen Zug (wie Lexus RX 400h) zu überwinden. Es gibt auch einige Micro-Hybride — ein Begriff, der von Vermarktern für die Werbung des Start/Stop-Systems eingeführt wurde. Aber letzteres ist in der Tat nicht mehr als ein Generator mit einer großen Anzahl von Funktionen. Und wir sprechen über Schaltungen, in denen Elektromotoren das Drehmoment auf die Räder übertragen.

Es gibt außerdem drei Haupttypen von Hybridantriebsschaltungen: seriell, parallel und ein gemischter Typ. Die Hybridschaltung der Serie erschien zuerst (sie wurde 1899 von Ferdinand Porsche selbst erfunden), aber in Autos wird sie selten verwendet. Zum Beispiel werden nach ihr die Triebwerke der Steinbruchkipper, einige Busse und Lokomotiven gebaut. In einer seriellen Schaltung treibt der Elektromotor die Räder an und der kleine Verbrennungsmotor dreht den Generator, der Strom erzeugt. Ein Getriebe und ein leistungsstarker Verbrennungsmotor sind dabei nicht notwendig. Aber Batterien sind in der Regel Nickel-Metallhydrid-Batterien mit großer Kapazität erforderlich.

Jetzt weit verbreitete Parallelschaltung. Es wurde bereits 1905 von dem Deutschen Henry Piper patentiert. Fast alle weichen Hybriden entsprechen ihr. Sie sind mit einem leistungsstarken Elektromotor (10-15 kW) ausgestattet, der dem Verbrennungsmotor beim Beschleunigen hilft und regenerative Energie beim Bremsen ansammelt. Meistens wird ein Variator oder ein Planetengetriebe als Antriebsstrang verwendet.

Aber Honda fand die Möglichkeit, seine benzoelektrische Coupé CR-Z Sechsgang-Schaltgetriebe auszustatten. Lithium-Ionen-oder Lithium-Polymer-Batterien werden als Stromversorgung verwendet. Weiche Hybriden benötigen keine großen Batterien an Bord, daher sind ihre Kosten gering. Einige Autohersteller suchen jedoch nach teuren Superkondensatoren, die in der Lage sind, in kurzer Zeit einen sehr hohen Strom zu erzeugen.

Reihe-parallele Hybriden sind auch üblich. Der Toyota Prius und Lexus mit dem h-Index, ausgestattet mit dem HSD-System (Hybrid Synergy Drive), sind die klassischen Vertreter dieser Familie. Jetzt werden wir das Prinzip seiner Handlung erklären.

Planetengetriebe führen zu Synergien (Zusammenspiel von Verbrennungsmotor und Elektromotor). Hier dreht der Verbrennungsmotor die Räder zusammen mit dem Elektromotor und dreht gleichzeitig den Generator. Die Elektronik reguliert die Geschwindigkeit der Motoren und des Generators und verwandelt ein solches System in ein ECVT (elektrisches stufenloses Getriebe).

Die meisten Motoren, die auf Hybriden montiert werden, sind Benziner. Viele arbeiten nach dem Atkinson-Zyklus mit einem kürzeren Kompressionslauf und einem effizienteren Arbeitslauf, der die beste Umweltleistung und Effizienz bietet. Die Verbreitung von scheinbar effizienteren diesel-elektrischen Kraftwerken wird vor allem durch die Tatsache behindert, dass die meisten Hybriden in Amerika verkauft werden, das mit Diesel nicht sehr vertraut ist. Darüber hinaus ist ein Auto mit Dieselmotor teurer als Benzin, das erhöht den Preis der ohnehin nicht billig Hybrid.