ANTRIEB ALTERNATIVE
ANTRIEB ALTERNATIVE ANTRIEBE Scénic und Grand Scénic sind die ersten Hybridfahrzeuge mit 48 Volt. Den Drehstrom-Asynchronmotor mit integrierter Leistungselektronik liefert Continental Bild: Continental CO 2 -Reduzierung Die Spannung macht`s Die drohenden CO 2 -Strafzahlungen zeigen Wirkung, einige OEMs bringen bereits in diesem Jahr Mildhybridantriebe mit 48-Volt auf den Markt. Die höhere Spannung birgt neben der CO 2 -Reduktion aber noch weitere Vorteile. Wir fragten bei Renault, Mercedes-Benz und Audi nach. Jürgen Goroncy, freier Mitarbeiter der KEM Konstruktion Im Mai bietet Renault den Kunden den ersten Diesel-Mildhybridantrieb mit 48 Volt im Scénic und Grand Scénic an. Der Aufpreis wird nach Angaben von Damien Scopel, Planungsmanager Technologie der Renault Deutschland AG, 1400 Euro betragen. Gegenwärtig wird der 1,5-l-Dieselmotor mit 88 kW Leistung mit dem Hybrid Assistent, wie der französische OEM das 48-Volt-System nennt, gekoppelt. Einige Zeit wird das laut Scopel der einzige Selbstzünder mit elektrischer Unterstützung bleiben, Ottomotoren werden jedoch folgen. Ein riemenangetriebene Startergenerator von Continental (RSG) ist dabei mit der Kurbelwelle des Verbrennungsmotors verbunden. Der 48-Volt-Elektromotor leistet dauerhaft 6 kW (zeitweilig bis zu 10 kW) und hat ein Startdrehmoment von 60, das durch die Übersetzung im Riementrieb auf maximal 150 Nm erhöht wird. Den Strom bezieht der 48-Volt-RSG aus einer Lithium-Ionen-Batterie gleicher Spannung mit 500 Wh. Beim Bremsen und im Schubbetrieb generiert die E-Maschine Strom, der im 48-Volt-Akku gespeichert wird. So kann der Fahrer noch früher hochschalten oder mit geringer Drehzahl beschleunigen. Der 1,5-l-Dieselmotor verbraucht im NEFZ 3,9 Liter (100 g CO 2 /km), als Mildhybrid sinkt der Verbrauch im NEFZ um 0,4 Liter auf 3,5 Liter (91 g CO 2 /km) – und damit um gut z10 %. Mittelfristig rechnet Rudolf Stark, Leiter der Business Unit Hybrid Electric Vehicle in der Division Powertrain von Continental, damit, dass das 48-Volt-Hybridsystem große Marktanteile erreichen wird. Die OEMs schätzen die geringen Eingriffe in die bestehenden Antriebsarchitekturen und die Vielseitigkeit der 48-Volt-Technik. Auto- 38 K|E|M Konstruktion Sonderausgabe Automobilkonstruktion 01 2017
ALTERNATIVE ANTRIEBE ANTRIEB Bild: Continental Rudolf Stark, Leiter der Business Unit Hybrid Electric Vehicle in der Division Powertrain von Continental: „Die 48-Volt-Technik wird schnell hohe Marktanteile erobern.“ Bild: Mercedes-Benz Der integrierte Starter-Generator (ISG) wird bei Mercedes-Benz zuerst in der modellgepflegten S-Klasse mit dem neuen Sechszylinder-Ottomotor eingesetzt fahrer freuen sich über satte Verbrauchseinsparungen bei vergleichsweise geringen Kosten und den zusätzlichen Fahrspaß mit elektrifizierten Antrieben. Weltweit, so Stark, werden Mitte des nächsten Jahrzehnts voraussichtlich rund 13 % der Neufahrzeuge mit 48-Volt-Mildhybriden ausgerüstet sein, in Europa allerdings deutlich mehr. Ende des nächsten Jahrzehnts könnte schon jeder vierte Neuwagen mit einem 48-Volt Antrieb ausgestattet sein, getrieben vor allem durch die chinesische Gesetzgebung sowie die europäischen Komfortansprüche mit höherem Energiebedarf und CO 2 -Flottenverbrauchswerte. Daimler mit zwei Varianten Mercedes-Benz setzt ebenfalls auf die 48-Volt-Technik, allerdings werden im ersten Schritt, im Gegensatz zu Renault, Ottomotoren mit unterschiedlichen Lösungen elektrifiziert. Den Startschuss für die 48-Volt-Hybridisierung gibt Mercedes-Benz mit der diesjährigen Markteinführung der modellgepflegten S-Klasse. Mittelfristig sieht Daimler die 48 Volt als Breitenanwendung für alle Baureihen und Motoren an. Der neue 3,0-l-Reihensechszylinder M 256 wurde nach Angaben von Oliver Vollrath, Projektleiter Powertrain bei der Daimler AG, konsequent für die Elektrifizierung mit 48-Volt-Lösungen ausgelegt. „Diesen Sechszylinder-Ottomotor werden wir ausschließlich mit der 48-Volt-Technik anbieten. Der integrierte Starter-Generator (ISG) mit bis zu 16 Kilowatt Leistung und 250 Newtonmeter Drehmoment ist auf der Kurbelwelle montiert“, erklärt Vollrath. Im Gegensatz zu Renault setzt Daimler auf einen permanent erregten Synchronmotor, während Continental den französischen OEM mit einem Asynchronmotor beliefert. Die Batterie ist mit 950 Wh deutlich größer als bei Renault mit 0,5 kWh. Die Batterie liefert die Daimler-Tochter Accumotive. Den Lieferanten des Elektromotors nannte Vollrath jedoch nicht. Energieeffizientere Zukunft In Schweinfurt errichtet SKF das leistungsfähigste Großlager-Prüfzentrum der Welt. Es wird praxisrelevante Erkenntnisse liefern, die mit keiner derzeit verfügbaren Computersimulation zu erzielen sind. Durch das hinzugewonnene Know-how werden die SKF Kunden von einer deutlich höheren Robustheit und Zuverlässigkeit kommender Großlager-Generationen profitieren. So ebnet SKF zahllosen Anwendern in den verschiedensten Industriezweigen einen anwendungsoptimierten Weg in eine energieeffizientere Zukunft. Weitere Informationen finden Sie unter: www.skf.com/de/our-company/testcenter ® SKF ist eine eingetragene Marke der SKF Gruppe | © SKF Gruppe 2017 K|E|M Konstruktion Sonderausgabe Automobilkonstruktion 01 2017 39
