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technik trends
Beim Boosted Range Extender von
Getrag sind der Verbrennungs- und
der elektrische Motor über ein last-
schaltfähiges Zwei-Gang-Getriebe
miteinader verbunden. Foto: Getrag
Die Elektrifizierung des Antriebs
wird kommen. Das zeigen die
zahlreichen Entwicklungsprojekte
bei den Zulieferern und
Automobilherstellern. Es wird
nur eine Frage der Zeit sein, bis sich die
Elektromobilität durchsetzt. Die größten
Herausforderungen sind hierbei die Leistungsfähigkeit
und die Kosten der Batterien.
Die heute verfügbaren Modelle
können bei vertretbarem Gewicht nicht
genug Energie speichern, um mit konventionellen
Fahrzeugen vergleichbare
Reichweiten zu ermöglichen.
Zwei Motoren, ein Antrieb
Um die aktuell verfügbare Technik dennoch
sinnvoll einsetzen zu können, hat
Getrag mit dem so genannten Boosted
Range Extender eine neue elektrische Antriebsstrang-Architektur
entwickelt. Bei
diesem Konzept wird ein Verbrennungsmotor
mit einer Elektromaschine kombiniert.
Auf Kurzstrecken bis 50 Kilometer
übernimmt üblicherweise der Elektromotor
den Antrieb des Fahrzeuges. Bei
niedrigem Ladestand lädt der Verbrennungsmotor
die Batterie auf. Auf langen
Strecken kann das Fahrzeug auch direkt
von der Verbrennungskraftmaschine oder
sogar von beiden Maschinen angetrieben
werden. Damit soll die Gesamtreichweite
eines Fahrzeugs mit installiertem
Boosted Range Extender mit derjenigen
eines konventionellen Fahrzeugs vergleichbar
sein. Dank der Kombination
einer mehrstofffähigen Verbrennungs-
14 amz - auto | motor | zubehör Nr. 12-2009
kraftmaschine mit einem Elektromotor
sollen sich trotz der CO 2 - und kraftstoffverbrauchsoptimierten
Auslegung hervorragende
Leistungsdaten erzielen lassen.
Durch den geringen CO 2 -Ausstoß von
weniger als 50 Gramm je Kilometer soll
dieses Konzept auch verschärften Anforderungen
zukünftiger Gesetzgebungen
genügen. Im Vergleich zum Vollhybriden
sind bei gleichen Fahrzeugleistungen bis
zu 60 Prozent weniger Gesamtantriebsleistung
(Verbrennungskraftmaschine,
Elektromotor und Generator) installiert.
Die spezielle Drehmomentcharakteristik
des elektrischen Motors soll mehr Fahrspaß
gegenüber konventionellen Antrieben
bieten.
Lastschaltfähiges Getriebe
Die Verbrennungskraftmaschine und der
elektrische Motor werden bei Bedarf über
ein lastschaltfähiges Zwei-Gang-Getriebe
mechanisch verbunden. Dadurch kann
die gesamte installierte elektro- und verbrennungsmotorische
Leistung zum Vortrieb
genutzt werden. Zusätzlich sollen
die verfügbaren Übersetzungen eine kosten-
und bedarfsoptimierte Auslegung
der elektrischen Maschinen (Motor und
Generator) sowie der Verbrennungskraftmaschine
erlauben.
Im Fahrbetrieb übernimmt der elektrische
Antrieb den größten Teil der dynamischen
Fahrzustände, so dass der Verbrennungsmotor
nur in einem kleinen
Teil des gesamten Kennfeldes genutzt
wird. Damit ist laut Getrag eine Optimie-
Schnell
umsetzbarer
Elektroantrieb
_ Mit dem Boosted Range Extender
hat Getrag eine elektrische Antriebsstrangarchitektur
entwickelt,
welche die Vorteile des konventionellen
Antriebs, des Hybridantriebs
und der derzeitig verfügbaren reinen
Elektroantriebe vereint.
rung des Systems in Bezug auf Wirkungsgrad,
Kosten und Bauraum möglich.
Das Lastschaltgetriebe wird über eine
kompakte, integrierte Steuermodul-/
Hydraulikeinheit betätigt. Zum Anfahren
befindet sich das System im elektrischen
Betrieb, in dem der Elektromotor im ersten
Gang für den Vortrieb sorgt. Durch
das erhöhte Raddrehmoment sollen sich
sehr gute Beschleunigungswerte sowie
eine hervorragende Steigfähigkeit erzielen
lassen. Bei niedrigem Ladezustand
des elektrischen Speichers wird der Verbrennungsmotor
gestartet. Im seriellen
Betrieb versorgt er mit Hilfe des Generators
den Elektromotor mit Energie. Bei
typischen Geschwindigkeiten im Stadtverkehr
kann dann der Verbrennungsmotor
im parallelen Betrieb direkt mit dem
Abtrieb gekoppelt werden.
Außerhalb von Ortschaften wird der
zweite Gang geschaltet. Die Verbrennungskraftmaschine
läuft – soweit sie
aktiv ist – nun im Bereich des optimalen
spezifischen Verbrauchs. Das schnelle
Beschleunigen übernimmt in diesem
Fahrzustand bei Bedarf der elektrische
Motor.
Der Antrieb erfolgt über ein konventionelles
Kegelrad-Differential. Das
Konzept erlaube es, Standardbauteile
mit hohem Produktionsvolumen zu verbauen.
Das Konzept des Boosted Range
Extender bedarf laut Getrag keiner Revolution
in der Infrastruktur und sei mit
den vorhandenen Systemen marktfähig.
Dies ermögliche eine zeitnahe Markteinführung.
rl