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Antriebsschema von E- und Hybrid-PKW

Themenstarteram 11. Februar 2017 um 21:29

Hallo Hybridexperten,

in einem Referat will ich eine kleine Auswahl der derzeit verfügbaren E- und Hybrid-PKW darstellen. Das sind die Modelle

1 Toyota Prius PLUS Plug-In (s. angehängtes Antriebsschema)

2 Hyundai IONIQ Plug-In (für 2017 angekündigt)

3 Chevrolet VOLT (s. angehängtes Antriebsschema)

4 VW Golf GTE

5 Renault ZOE

6 Nissan LEAF

7 BMW i3 Range Extender

8 Tesla Modell S

Mir ist klar, dass das eine willkürliche Auswahl ist.

Man kann sich von den Broschüren der Hersteller und aus sekundären Quellen das Wichtigste zusammensuchen, aber bei den Antrieben hapert es. Ich würde gern jeweils ein stark vereinfachtes Wirkungsschema vorstellen, etwa mit den Vereinfachungen, wie auf den beiden angehängten Bildern. Mehr ins Detail möchte ich gar nicht gehen. Für ein Getriebe genügt ein Kasten, der die äußeren Wellen zeigt. Es sollten Kupplungen erfasst sein und natürlich die E-Maschine(n),

Nachdem ich mir schon erfolglos den Wolf recherchiert habe:

Kennt jemand Links für die Antriebsschemata zu 2 und 4 bis 8?

Vielleicht gibt es doch noch Bilder, die ich übersehen habe.

Herzliche Grüße

Hybrant

 

 

Beste Antwort im Thema

Easy.

2 Hyundai IONIQ Plug-In - ein PHEV, P2-Hybrid

Vom Prinzip her wie der Golf GTE.

Verbrenner - Kupplung - E-Motor - Doppelkupplungsgetriebe - Differenzial - 2 Antriebswellen

http://insideevs.com/hyundai-releases-more-ioniq-teasers/

Dort ist der ioniq Hybrid dargestellt. Der PHEV ist genau so, nur eben: 45 kw E-Motor statt 32 kW. Und 8,9 kWh statt 1,56kWh.

http://www.hyundainews.com/.../specifications

4 VW Golf GTE - ein PHEV, P2-Hybrid

Der E-Motor ist zwischen Verbrenner und dem DSG DQ400E, 6-speed

Im SSP 537 ist das drin.

Hier ist das auf russisch.

http://vwts.ru/pps/pps_537_golf_gte_vvedenie_rus.pdf

In Deutsch bei erwin.volkswagen.de für 8.33 EUR ( 1 Stunde und dann bei den SSPs das 537 runterladen). Dort kannst du auch gleich das für e-Golf runterladen.

Hier in einer einfachen englischen Skizze:

http://bioage.typepad.com/.a/6a00d8341c4fbe53ef0191038be216970c-450wi

 

7 BMW i3 Range Extender - ein PHEV,

Reiner Serieller Hybrid. Motor an Generator. Generator lädt Batterie.

Vom Prinzip die mittlere Konfiguration hier:

http://images.caradvice.com.au/.../Nissan-e-POWER-3.jpg

Also: "Engine" ist der kleine Verbrennungsmotor (2 Zylinder aus einem Roller), daran ein Generator, der lädt die Traktionsbatterie. Das als "Motor" gekennzeichenete Element ist der Elektromotor - beim i3 an der Hinterachse.

Dann weiter (dort nicht sichtbar) vom E-Motor auf eine Festübersetzung: 9,665:1 und dann auf ein Differenzial und von da auf 2 Antriebswellen nach links und rechts.

https://oss.bmw.de/carEmergencyServiceCards.do?method=create&area=BMWI

-> dann bei I01

5 Renault ZOE - ein BEV

Batterie - Inverter - Einfacher Elektromotor, dann eine Festübersetzung 9,34:1 (Eingang-Getriebe aus 2 Zahnrädern), dann über ein Differenzial und zu den Antriebswellen. Frontantrieb.

http://fuelincluded.com/.../NewMotor_Renault_ZOE_Renault-432x270.png

6 Nissan LEAF - ein BEV

Batterie - Inverter - Einfacher Elektromotor, dann eine Festübersetzung 7,9377: 1 (Eingang-Getriebe aus 2 Zahnrädern), dann über ein Differenzial und zu den Antriebswellen. Frontantrieb.

http://www.nissan-global.com/EN/TECHNOLOGY/OVERVIEW/e_powertrain.html

Zoe und Leaf sind sich recht ähnlich. Renault-Nissan ist ja sehr eng verbunden.

8 Tesla Modell S - ein BEV

es gibt reinen Hinterradantrieb (dann ist hinten ein starker Doppelmotor, das waren die ersten) oder Allrad (dann vorne ein kleiner E-Motor, hinten ein kleiner E-Motor) oder die Performance Allrad Modelle (dann vorne ein kleiner, hinten der Doppelmotor)

Schöne Bilder:

https://www.tesla.com/de_DE/models

Jede Achse für sich ist halt wieder eine elektrisch angetriebene Achse:

Batterie - Inverter - E-Motor - Festübersetzung 9,73:1 (erste Model S mit RWD) - Differenzial - 2 Antriebswellen nach links und rechts

Die Steuerung im Auto kann festlegen, ob sie den vorderen oder hinteren oder beide E-Motoren nutzt.

Sehr kompakte Integration von Inverter, E-Motor, Festübersetzung, Diff.

Sahnestück ist die große, flache Unterbodenbatterie aus 18650-Zellen (bis 100kWh). Wassergekühlt.

 

Generelles

Nimm mal noch diese Grundlagen dazu:

http://www.springer.com/.../9783658141622-c2.pdf?...

Gerade die P1, P2, P3, P4-Varianten.

Und die hier:

http://www.hybrid-autos.info/Technik/Hybrid-Varianten/

 

In den oben genannten PHEVs ist der E-Motor vor dem Getriebe. Also können auch die Übersetzungen beim rein elektrischen Fahren genutzt werden. Der E-Motor lässt sich so in einen anderen Arbeitspunkt bringen. Gut für Wirkungsgrad und Leistungsentfaltung.

In den BEVs ist der E-Motor verblockt. Keine Kupplungen, 1 Gang. Rückwärtsfahren durch Umdrehen der Drehrichtung des Elektromotors. Drehzahl des E-Motors steigt mit der Fahrzeuggeschwindigkeit. Die Festübersetzung entspricht vom Wert her oft ca. einem 2. oder 3. Gang in konventionellen Getrieben.

Immer dann, wenn zwei Achsen unabhängig angetrieben werden (Allrad, es gibt ja keine Kardanwelle mehr oder ein Mittendifferenzial), dann müssen sich die Motorsteuerungen der Achsen "absprechen", dass sie das passende zueinander machen. Dort entsteht neue Steuerungskomplexität. Aber es spart Gewicht.

 

An sich noch interessante Autos:

* BMW i8 - ein PHEV

Front Axle: Single+2Speed Automatic transmission+Diff (GKN two speed eAxle for hybrids)

Rear Axle: Belt-Alternator-Starter 15 kW, Hochvolt, 150Nm an einem R3-Motor und 6-Stufen-Wandlerautomatik

* BMW 2er Active Tourer 225xe - ein PHEV

Im Prinzip wie der i8. Nur: Verbrenner vorn mit Automatikgetriebe, Elektromotor hinten. Diesmal der Elektromotor aber nur mit Festübersetzung.

Front Axle: Belt-Alternator-Starter 15 kW, Hochvolt, 150Nm, R3 Motor, AT6-Gang

Rear Axle: Single+Diff (eAxle from GKN for M-4WD, 65 kW, 2000 Nm),

Elektrischer Allrad. "Through-the-Road"-Hybrid.

http://www.hybrid-autos.info/.../...ybrid-technische-beschreibung.html

* Chevrolet Spark EV - ein BEV

Äußerst drehmomentstarker E-Motor - und dann nur eine 3,17:1 (später 3,87:1) Übersetzung. Am Rad am Ende auch nicht mehr Drehmoment, aber die Drehzahl des E-Motors deutlich gesenkt. Preis: ein dicker, teurer E-Motor, der die gleiche Leistung aus Drehmoment holt, statt aus Drehzahl.

 

* Vergleich Karabag 500e (Umrüstung eines kleinen Händlers) gegen den Fiat 500e (die originale Konvertierung von Fiat und Bosch)

Hier der Karabag:

http://bauplan-elektroauto.de/.../Umr%C3%BCstung-KARABAG-500E-V1.0.pdf

- ziemlich easy: altes Getriebe, 3. Gang, dort den E-Motor dran

- hinten Reserveradmulde rausgeflext, Batteriekasten rein, Kokam Li-Po akkus rein (hohe Energiedichte)

- paar Zusatzinsturmente

- Standheizung mit Ethanol für die Heizung

Der Fiat 500e:

ein kleines Kunststück:

* recht komplexe, zerklüftete Unterbodenbatterie

* komplexes Packaging

* neue Festübersetung

http://articles.sae.org/11604/

http://www.carreviewsoup.com/fiat-500e-electric

http://www.autoblog.com/2013/08/20/2013-fiat-500e-review/

https://endless-sphere.com/forums/viewtopic.php?f=9&t=78553&p=1159659 https://www.youtube.com/watch?v=BmHlS0b2FZE

 

* Acura/Honda NSX - 2016

2x front electric motors (one for left, one for right wheel)

1x rear electric motor between engine and 9-speed dual-clutch transmission (DCT)"

=> Hier kann man dann noch schön Torque Vectoring an der Vorderachse machen! Also auch innerhalb einer Achse das Drehmoment nicht auf ein offenes Differenzial geben, sondern bewusst nach links oder rechts steuern.

Mach was draus!

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Easy.

2 Hyundai IONIQ Plug-In - ein PHEV, P2-Hybrid

Vom Prinzip her wie der Golf GTE.

Verbrenner - Kupplung - E-Motor - Doppelkupplungsgetriebe - Differenzial - 2 Antriebswellen

http://insideevs.com/hyundai-releases-more-ioniq-teasers/

Dort ist der ioniq Hybrid dargestellt. Der PHEV ist genau so, nur eben: 45 kw E-Motor statt 32 kW. Und 8,9 kWh statt 1,56kWh.

http://www.hyundainews.com/.../specifications

4 VW Golf GTE - ein PHEV, P2-Hybrid

Der E-Motor ist zwischen Verbrenner und dem DSG DQ400E, 6-speed

Im SSP 537 ist das drin.

Hier ist das auf russisch.

http://vwts.ru/pps/pps_537_golf_gte_vvedenie_rus.pdf

In Deutsch bei erwin.volkswagen.de für 8.33 EUR ( 1 Stunde und dann bei den SSPs das 537 runterladen). Dort kannst du auch gleich das für e-Golf runterladen.

Hier in einer einfachen englischen Skizze:

http://bioage.typepad.com/.a/6a00d8341c4fbe53ef0191038be216970c-450wi

 

7 BMW i3 Range Extender - ein PHEV,

Reiner Serieller Hybrid. Motor an Generator. Generator lädt Batterie.

Vom Prinzip die mittlere Konfiguration hier:

http://images.caradvice.com.au/.../Nissan-e-POWER-3.jpg

Also: "Engine" ist der kleine Verbrennungsmotor (2 Zylinder aus einem Roller), daran ein Generator, der lädt die Traktionsbatterie. Das als "Motor" gekennzeichenete Element ist der Elektromotor - beim i3 an der Hinterachse.

Dann weiter (dort nicht sichtbar) vom E-Motor auf eine Festübersetzung: 9,665:1 und dann auf ein Differenzial und von da auf 2 Antriebswellen nach links und rechts.

https://oss.bmw.de/carEmergencyServiceCards.do?method=create&area=BMWI

-> dann bei I01

5 Renault ZOE - ein BEV

Batterie - Inverter - Einfacher Elektromotor, dann eine Festübersetzung 9,34:1 (Eingang-Getriebe aus 2 Zahnrädern), dann über ein Differenzial und zu den Antriebswellen. Frontantrieb.

http://fuelincluded.com/.../NewMotor_Renault_ZOE_Renault-432x270.png

6 Nissan LEAF - ein BEV

Batterie - Inverter - Einfacher Elektromotor, dann eine Festübersetzung 7,9377: 1 (Eingang-Getriebe aus 2 Zahnrädern), dann über ein Differenzial und zu den Antriebswellen. Frontantrieb.

http://www.nissan-global.com/EN/TECHNOLOGY/OVERVIEW/e_powertrain.html

Zoe und Leaf sind sich recht ähnlich. Renault-Nissan ist ja sehr eng verbunden.

8 Tesla Modell S - ein BEV

es gibt reinen Hinterradantrieb (dann ist hinten ein starker Doppelmotor, das waren die ersten) oder Allrad (dann vorne ein kleiner E-Motor, hinten ein kleiner E-Motor) oder die Performance Allrad Modelle (dann vorne ein kleiner, hinten der Doppelmotor)

Schöne Bilder:

https://www.tesla.com/de_DE/models

Jede Achse für sich ist halt wieder eine elektrisch angetriebene Achse:

Batterie - Inverter - E-Motor - Festübersetzung 9,73:1 (erste Model S mit RWD) - Differenzial - 2 Antriebswellen nach links und rechts

Die Steuerung im Auto kann festlegen, ob sie den vorderen oder hinteren oder beide E-Motoren nutzt.

Sehr kompakte Integration von Inverter, E-Motor, Festübersetzung, Diff.

Sahnestück ist die große, flache Unterbodenbatterie aus 18650-Zellen (bis 100kWh). Wassergekühlt.

 

Generelles

Nimm mal noch diese Grundlagen dazu:

http://www.springer.com/.../9783658141622-c2.pdf?...

Gerade die P1, P2, P3, P4-Varianten.

Und die hier:

http://www.hybrid-autos.info/Technik/Hybrid-Varianten/

 

In den oben genannten PHEVs ist der E-Motor vor dem Getriebe. Also können auch die Übersetzungen beim rein elektrischen Fahren genutzt werden. Der E-Motor lässt sich so in einen anderen Arbeitspunkt bringen. Gut für Wirkungsgrad und Leistungsentfaltung.

In den BEVs ist der E-Motor verblockt. Keine Kupplungen, 1 Gang. Rückwärtsfahren durch Umdrehen der Drehrichtung des Elektromotors. Drehzahl des E-Motors steigt mit der Fahrzeuggeschwindigkeit. Die Festübersetzung entspricht vom Wert her oft ca. einem 2. oder 3. Gang in konventionellen Getrieben.

Immer dann, wenn zwei Achsen unabhängig angetrieben werden (Allrad, es gibt ja keine Kardanwelle mehr oder ein Mittendifferenzial), dann müssen sich die Motorsteuerungen der Achsen "absprechen", dass sie das passende zueinander machen. Dort entsteht neue Steuerungskomplexität. Aber es spart Gewicht.

 

An sich noch interessante Autos:

* BMW i8 - ein PHEV

Front Axle: Single+2Speed Automatic transmission+Diff (GKN two speed eAxle for hybrids)

Rear Axle: Belt-Alternator-Starter 15 kW, Hochvolt, 150Nm an einem R3-Motor und 6-Stufen-Wandlerautomatik

* BMW 2er Active Tourer 225xe - ein PHEV

Im Prinzip wie der i8. Nur: Verbrenner vorn mit Automatikgetriebe, Elektromotor hinten. Diesmal der Elektromotor aber nur mit Festübersetzung.

Front Axle: Belt-Alternator-Starter 15 kW, Hochvolt, 150Nm, R3 Motor, AT6-Gang

Rear Axle: Single+Diff (eAxle from GKN for M-4WD, 65 kW, 2000 Nm),

Elektrischer Allrad. "Through-the-Road"-Hybrid.

http://www.hybrid-autos.info/.../...ybrid-technische-beschreibung.html

* Chevrolet Spark EV - ein BEV

Äußerst drehmomentstarker E-Motor - und dann nur eine 3,17:1 (später 3,87:1) Übersetzung. Am Rad am Ende auch nicht mehr Drehmoment, aber die Drehzahl des E-Motors deutlich gesenkt. Preis: ein dicker, teurer E-Motor, der die gleiche Leistung aus Drehmoment holt, statt aus Drehzahl.

 

* Vergleich Karabag 500e (Umrüstung eines kleinen Händlers) gegen den Fiat 500e (die originale Konvertierung von Fiat und Bosch)

Hier der Karabag:

http://bauplan-elektroauto.de/.../Umr%C3%BCstung-KARABAG-500E-V1.0.pdf

- ziemlich easy: altes Getriebe, 3. Gang, dort den E-Motor dran

- hinten Reserveradmulde rausgeflext, Batteriekasten rein, Kokam Li-Po akkus rein (hohe Energiedichte)

- paar Zusatzinsturmente

- Standheizung mit Ethanol für die Heizung

Der Fiat 500e:

ein kleines Kunststück:

* recht komplexe, zerklüftete Unterbodenbatterie

* komplexes Packaging

* neue Festübersetung

http://articles.sae.org/11604/

http://www.carreviewsoup.com/fiat-500e-electric

http://www.autoblog.com/2013/08/20/2013-fiat-500e-review/

https://endless-sphere.com/forums/viewtopic.php?f=9&t=78553&p=1159659 https://www.youtube.com/watch?v=BmHlS0b2FZE

 

* Acura/Honda NSX - 2016

2x front electric motors (one for left, one for right wheel)

1x rear electric motor between engine and 9-speed dual-clutch transmission (DCT)"

=> Hier kann man dann noch schön Torque Vectoring an der Vorderachse machen! Also auch innerhalb einer Achse das Drehmoment nicht auf ein offenes Differenzial geben, sondern bewusst nach links oder rechts steuern.

Mach was draus!

Ach und zu deinen zweien:

Chevrolet Volt

Die Bildchen da sind zu einfach, denn die Zuordnung passt nur bedingt.

Das erste Bild zeigt das vom Chevrolet Volt Gen 1 (2011 - 2015)

R4 1.4 Otto

Voltec 4ET50, 2x inside CVT transmission, 1 planetary gear set, similar to Prius, but 3 clutches (76% part reuse from 2MT70 FWD two-mode hybrid), 4 modes = 2 electric + 2 hybrid

"Motor A generating: 55 kW

Motor B motoring: 111 kW"

 

Der Chevrolet Volt Gen 2 (ab 2016) ist anders.

R4 1.5 Otto

Voltec 5ET50, 2x inside CVT transmission, 2 planetary gear sets, 5 modes = 2 electric + 3 hybrid

"MG A: 48 kW

MG B: 87 kW

combined: 109 kW"

 

Toyota Prius

Du schriebst:

Zitat:

1 Toyota Prius PLUS Plug-In (s. angehängtes Antriebsschema)

einen "Toyota Prius PLUS Plug-In" gibt's es bisher nicht.

Sondern nur:

1) EU: Toyota Prius+ (in Japan: Toyota Prius alpha, in USA: Toyota Prius v) - der Van, immer Hybrid, kein PHEV

2) Toyota Prius III als Plug-In, der normale Prius als Plug-In Hybrid

3) Toyota Prius IV als Plug-In (in USA: Prius Prime), der normale Prius als Plug-In Hybrid

Von deinen Bildchen ist das linke für einen ganz alten Prius Gen 1- heute nicht mehr relevant.

Das mittlere ist für den Prius Gen III (2009-2016), die PHEV-Version macht dann nur die Batterie größer und extern ladbar.

Bemerkenswert: das Schema kommt ohne Lamellenkupplungen und ohne Bremsbänder aus! Sondern nur die E-Motoren halten gegen.

Der ganz neue Prius IV PHEV (kommt im Sommer 2017) auf TNGA Plattoform hat wieder ein etwas anderes Schema. Nur das Grundprinzip bleibt erhalten.

Für Japan kommt dann zusätzlich eine E-Four Variante (elektrische Hinterachse dazu) => Allrad.

@Grasoman

Hallo! Sehr interessante Zusammenstellung von Infos!

Übrigens der neue GLE, also W167 wird ja auch wieder ein Hybrid bekommen. Was schätzt du denn, wird er wieder einen Sechszylinder bekommen mit mehr als 330 PS oder doch ähnlich wie beim BMW X5 40e ein Vierzylinder mit 245 PS? Finde zu einem Hybridfahrzeug passt ein Vierzylinder besser und 245 PS reicht vollkommen. Zudem in Österreich greift der Finanzminister fest in die Tasche bei 330 PS.

LG

Themenstarteram 12. Februar 2017 um 9:43

Hallo Grasoman,

mit einer solchen Fülle an einschlägigen, qualifizierten und für mich verwertbaren Informationen habe ich nicht gerechnet. Und das alles schon zum Frühstück! Tausend Dank für Deine Mühe!

Mein Plan ist jetzt, für jedes Modell ein Schema in möglichst einheitlicher Darstellung zu zeichnen. Falls das gelingt und so etwas hierher passt, kann ich die Grapiken gern hier posten.

HG, Hybrant

Themenstarteram 12. Februar 2017 um 10:20

Noch eine (wahrscheinlich ziemlich triviale Frage): Bei den

P1- bis P4-Varianten ist auf der Antriebsseite des Getriebes immer ein Ring mit (Mercedes-?)Stern im Querschnitt gezeichnet. Wofür steht der - ist das ein Schwungrad? Es muss ein wesentliches Teil sein; sonst müsste es bei dem Abstraktionsgrad der Darstellung nicht dabei sein.

HG, Hybrant

Zitat:

Übrigens der neue GLE, also W167 wird ja auch wieder ein Hybrid bekommen. Was schätzt du denn, wird er wieder einen Sechszylinder bekommen mit mehr als 330 PS oder doch ähnlich wie beim BMW X5 40e ein Vierzylinder mit 245 PS?

Sie werden wohl das nehmen,was es in der E-Klasse W213 schon gibt.

Und da liegt nahe: der Antriebsstrang aus dem E350e (ein R4 2.0 Turbo-Benziner), aber E-Motor bisschen stärker (80 kW statt 65 kW) und eine größere Batterie für mindestens 50 km, die dann noch bisschen freundlicher verstaut wird, sodass der Kofferaum nicht mehr eingeschränkt wird.

http://www.autobild.de/.../

"Beim Plug-in-Hybriden beinhaltet sie zusätzlich einen 109 PS starken E-Motor, der in Kombination mit dem Zweiliter-Benziner eine Systemleistung von 279 PS/550 Nm und einen Mix-Verbrauch von rund 3,5 Litern ermöglichen soll."

Zitat:

Mein Plan ist jetzt, für jedes Modell ein Schema in möglichst einheitlicher Darstellung zu zeichnen. Falls das gelingt und so etwas hierher passt, kann ich die Grapiken gern hier posten.

Klingt gut! Ich bin schon gespannt auf dein Ergebnis.

Und bei Golf GTE und Hyundai ioniq: vergiss das Doppelkupplungsgetriebe nicht im Schema! Darin steckt ja eine Menge Komplexität: vorne die Doppelkupplung, dann die ganzen Zahnradpaare für die 6 Vorwärts-Gänge und 1 Rückwärtsgang, die Schaltgabeln, ringsrum Mechatronik für die Steuerung der Doppelkupplung und der Schaltgabeln.

Auch falls du den BMW i8 in so ein Schema malen wolltest (oder ein anderes Hybrid-Fahrzeug mit Wandlerautomatik wie die PHEVs von MB), müsste sein Wandler-Automatikgetriebe mit seinen Planetenradsätzen, Lamellenkupplungen und Bremsbändern innen dargestellt werden.

Erst auf die Art kommt raus, dass bei Toyota Hybrid System (z.B Prius) oder beim Chevrolet Volt recht einfache Parallel-Hybrid-Getriebe gefunden wurden, die aber nur hybridspezifisch eingesetzt werden. Als e-CVT-Getriebe haben sie variable Übersetzungen.

Während VW (DKG), Hyundai (DKG), Mercedes (Wandlerautomatik) ihre Getriebe aus den Verbrennerantrieben nur gering modifiziert haben, um die Hybridisierung zu erreichen. Sie behalten die Stufigkeit in den Übersetzungen. Und sie sind sehr ähnlich den Getrieben aus den reinen Verbrenner-Autos, verfolgen also einen Gleichteile-Ansatz.

Zitat:

Noch eine (wahrscheinlich ziemlich triviale Frage): Bei den

P1- bis P4-Varianten ist auf der Antriebsseite des Getriebes immer ein Ring mit (Mercedes-?)Stern im Querschnitt gezeichnet. Wofür steht der - ist das ein Schwungrad? Es muss ein wesentliches Teil sein; sonst müsste es bei dem Abstraktionsgrad der Darstellung nicht dabei sein.

Das ist dort das frei erfundene Symbol eines hydrodynamischen Drehmoment-Wandlers.

Sowas: https://de.wikipedia.org/wiki/Drehmomentwandler_(hydrodynamisch)

Das ist ja die Anfahrkupplung von klassischen Wandlerautomatikgetrieben.

Die Prinzip-Bilder dort sind sehr mercedes-lastig: V6-Motor längs, dann klassische Wandler-Automatik auch längs, Kardanwelle nach hinten, dort dann Differenzial und Antriebswellen.

In den Bildern sind aber:

* die V6-Motoren ersetzbar (auch durch R4, R3, R6, R5, V8 usw.)

* die Motoren/Getriebe im Längseinbau auch ersetzbar durch Verbau im Quereinbau auf die Vorderachse (verbreitet) oder auf Hinterachse (Smart, wenige Sportmodelle)

* die dargestellen Wandlerautimatiken ersetzbar durch DKG, klassischen Riemen-CVT-Getriebe oder durch Automatikgetriebe ohne Wandler davor, dann würde statt des Wandlers dort der E-Motor verbaut werden

Einen Hinweis habe ich noch:

Diese Prinzip-Bilder sind ja nicht standardisiert. Ein Vorteil ist die leichte Verständlichkeit für diejenigen, die Hintergrundwissen haben. Aber: bei deinen Skizzen kann ein Strich mal eine Datenverbindung sein, mal eine Stromversorgungsleitung und mal eine mechanische Welle. Du solltest es mit Farben und Beschriftung eindeutig machen, welcher Strich welche Bedeutung hat.

Und es wäre sehr wertvoll, wenn du Übersetzungsverhältnisse und Drehzahlen in deinen Zeichnungen ergänzt. Dann kann man damit nämlich ein bisschen rumrechnen. Hinter den Antriebswellen ist jeweils interessant, Reifen welcher Dimension zum Einsatz kommen, denn dann kann man mit deren Umfang weiterrechnen.

@Grasoman

Guten Morgen!

Der Link zum Autobildartikel ist mal sehr interessant, vor allem deshalb weil derzeit ja der GLE Hybrid mit einem V6 Benzinmotor und 333 PS sowie einem E-Motor mit 116 PS ausgestattet ist.

Nun wenn der neue GLE (W167) tatsächlich eine R4 Benzinmotor bekommt, analog der E-Klasse dann denke ich trotzdem es wird nicht jener mit 231 PS sein, sondern mit 272 PS und dem 116 PS Elektromotor.

Was die rein elektrische Reichweite anbelangt, so hoffe ich doch durch die ständige Akkuentwicklung, dass die Normreichweite von 100 km erreicht wird, heißt in real zwischen 50 und 60 km.

Sollte doch auch entscheidend für den chinesischen Markt sein oder?

Der GLE Hybrid hat ja nur mehr Luftfederung oder? Den gibt es gar nicht mehr anders?! Denke mal er wird wohl vorne und hinten dem GLC sehr ähnlich schauen?!

LG

Zitat:

Nun wenn der neue GLE (W167) tatsächlich eine R4 Benzinmotor bekommt, analog der E-Klasse dann denke ich trotzdem es wird nicht jener mit 231 PS sein, sondern mit 272 PS und dem 116 PS Elektromotor.

Die PS-Zahlen (ob nun 20 oder 30 mehr oder weniger) sind an sich unerheblich. Das Marketing legt die fest, dass es in Produktprogramm passt.

Beim R4-Turbomotor Verbrenner lässt sich die PS-Zahl relativ leicht anpassen, beim Elektromotor auch.

Für die Konstruktion sind andere Sachen wichtig:

1) die Verbrennermotorenbaureihe

2) die Elektromotorenbaureihe, was sich bei Mercedes übersetzt in Getriebebaureihe

Verbrennermotorenbaureihe

Der W213 E350e hat einen Verbrenner der M 274 DE 20 AL, also M274. Und ja, den gibt's schon seit 2011, also relativ "alt". Bei MB sind gerade auch andere R4-Benziner in Entwicklung, z.B. der M264. Du meinst ja mit den 272 PS einen M264, denn so in dieser Leistungsstufe (am oberen Rand) wurde der bisher vorgestellt.

Zum GLE (der vorher ML hieß): bekanntlich wird der W166 vor allem in Tuscaloosa, Alabama, gebaut, der W167 dann vermutlich auch. Ein Großteil der Produktion dieses schweren SUV bleibt auch dort - in den USA. Der zweite große Absatzmarkt wird China werden - denn China fordert ganz explizit PHEVs und MB braucht deren Absatz, damit parallel schön die Verbrenner verkauft werden können. Die Amis mögen neue Motoren nicht sonderlich, stattdessen mögen die erprobte Motoren, die laufen. Und sie schauen auch nicht auf den letzten Zehntelliter Verbrauch. China will Motoren bis 2 Liter Hubraum, weil dann dort eine wichtige Grenze (Luxussteuer oder so) kippt. Daher: nicht mehr V6, sondern R4. Wenn es nur nach den Amis gegangen wäre, hätten die bestimmt sogar den V6 behalten.

MB wird sich beide Lösungen anschauen:

A) M274 als PHEV im GLE W167 (quasi eine Übernahme aus C350e und E350e), leicht angepasst in E-Motor-Leistung und Batteriegröße.

B) Und auch M264 als PHEV im GLE W167 (also der direkte Einstieg des M264 mit einem PHEV).

A) ist eine recht sichere Variante. Alle Regelsysteme (Abstimmung ESP, ABS mit sowohl Elektro- wie Hybridbetrieb) sind dafür entwickelt. Tausende Fahrzeuge C350e/E350e laufen davon bereits in der Fläche, erste Erfahrungen sind gesammelt. Und vollhybridisiert ist der M274 als PHEV ja schon (auf 400V), die 48V-Mild-Hybridisierung des M264 Motors würde an sich keine Punkte bringen.

B) Hat mehr Risiko. Die weiterentwickelte Motorenbaureihe M264 müsste direkt in der komplexeren PHEV-Variante entwickelt und getestet werden. Glaub ich nicht dran. Das 48V Bordnetz würde für die 80 kW des E-Motors auch nicht reichen, man hätte dann drei Spannungsniveaus: 12V, 48V, 400V. Vielleicht wären ein paar mehr kW insgesamt drin.

Sondern ich glaube dran: der W167 PHEV bleibt bei M274. Das ist doch mit der 9G-Tronic auch schon modern "genug".

E-Motor

Der ist ja bei MB bekanntlich im Getriebe am Wandlerkopf mit drin.

Ob der E-Motor im W167 PHEV dann 65 kW (88PS) (E350e in der 9G-Tronic) / 80 kW (109 PS) (vermutet von Autobild in der 9G-Tronic) oder 85 kW (116 PS) - (von dir genannter Wert aus W166 PHEV mit 7G-Tronic) hat, ist an sich fast Schnitte. :-) Ja, die Amis schauen gern auf die 0-60 mph Zeiten, da sollte er mit dem Vorgänger irgendwie vergleichbar abschneiden.

MB kann da so einiges ändern (an den Magneten, an der Steuerung, am Motorcontroller davor) und so noch ein paar kW/PS rauskratzen: ABER den Bauraum in der 9G-Tronic, da werden sie nicht viel machen können. :-)

Batteriegröße::

Aktuell hat MB Akkus dieser Organisationen:

88s1p aus 20 Ah-Zellen => das ergibt dann 6,2 oder 6,38 kWh => ist wirklich wenig, das sind die flachen im Kofferraum von C350e und E350e. Naja.

Und im aktuellen GLE PHEV: so eine 8,7 kWh Batterie (geht an sich von der physischen Größe), die dann aber mit der Klappe davor viel Kofferraum frisst

So sieht die Konstruktion aus:

http://www.mercedes-benz.de/.../...166_drivehybrid_814x443_03-2015.jpg

Und so dann mit den Teppichen im Kofferraum, vorne mit Griff:

http://p5.focus.de/.../img-8251.jpg

Sorry, aber das geht gar nicht!

MB tut sich da mit den Batterien mächtig schwer! Aber sie brauchen einen Weg, um eine ordentliche Batteriekapazität da vernünftig (also quasi unsichtbar) ins Auto zu bekommen. Leider sind sie sehr bedeckt darin, was da wirklich für Zellen drin sind. Energiedichtere Zellen können bisschen was bringen, aber MB setzt auch immer mehr auf Sicherheit (Nicht verhandelbar.) und ist da nicht gern mit Experimenten unterwegs.

In den W222 (S-Klasse) MoPf PHEV sollen 13,3 kWh einziehen, mal schauen, wie das aussieht.

Aber an dem Beispiel sieht man: irgendwie wird man sich strecken, für China die 50 km hinzubekommen (immer im Zyklus rausgeholt). Aber dass so bald 100 km kommen und 50-60 km real, da bräuchten sie mehr Mut zu energiedichteren Zellen. Und/oder einen "magisches Platzwunder"-Zauber. :-)

Eine Idee kommt mir da gerade: bis jetzt V6 im PHEV, dann R4 im PHEV, also da fällt mir zumindest spontan was ein, wo Platz entsteht. :-) Leider ist das vorne ziemlich direkt im Crash-Bereich. Da will auch keiner gern Li-Ion-Batterien in großer Stückzahl hinpacken.

@Grasoman

Hallo!

Erstmals danke für deine sehr ausführliche Erklärung. Finde dein Wissen in den Bereichen PHEV bzw. BEV als sehr beachtlich.

Weil du jetzt so schön die Philosophie von MB aufgelistet hast in bezug auf PHEV.

Wie sieht es denn dann deiner Meinung bei BMW mit dem meinen X5 40e (G05), welcher laut letzten Berichten Ende 2018 erscheinen soll, aus?

Meine jetzt in Bezug auf Akkukapazität, z.B. 12 oder 15 kWh?

Meine jetzt in Bezug auf die Einführung neuer Benzinmotoren? (siehe http://www.bimmertoday.de/.../)

Meine ebenso in bezug auf das 48V Bordnetz?

Danke & LG

Das lohnt vielleicht mal einen eigenen Thread im X5-Forum oder hier im Hybrid-Forum. Hier wollte ja eigentlich der OP das Antriebsschema seiner gewählten Modelle durchnehmen. Ein X5 40e war da nicht dabei und immer breiter sollte es besser nicht werden, glaub ich. :-) Und meine Spekulationen zum X5 G05 hatte ich doch neulich schon geschrieben.

@Grasoman

Hallo!

Ja da hast du recht!

LG

Themenstarteram 13. Februar 2017 um 17:56

Hier der erste Schema-Versuch für den VOLT nach dieser Vorlage.. Bitte mal kritisch anschauen, dass nicht noch ein dicker Fehler drin ist!

Da der Vortrag für Laien ist, möchte ich nicht zu detailliert werden. Man könnte ja noch zahlreiche Parameter eintragen; aber das würde das Bild überladen und wäre auch im ersten Anlauf für die Zuachauer nicht zu verkraften.

HG, Hybrant

Schon mal ein guter Wurf für den Chevy Volt Gen2. Aber didaktisch bisschen doof: mit dem Chevy Volt Gen2 nimmst du ein Auto, das bisher nur in den USA rumfährt. Hier in DE hat dieses Auto also noch nie ein Laie gesehen.

Wenn du stattdessen den Chevy Volt Gen1 nehmen würdest, dann wäre der identisch mit dem Opel Ampera.

Zum Bild an sich:

Mach für Laien erstmal alles komplett auf deutsch:

PG1,2 -> Planetary Gearset 1,2 -> Planetenradgetriebe 1,2

MGA, MGB -> MotorGenerator A, MotorGenerator B -> Elektromotor A, B

Stator (außen) und Rotor (innen) beschriften. Erklären, dass der Stator fest ist und der Rotor sich dreht.

C1 C2 -> Clutch 1, 2 -> Kupplung 1, 2

Deren Stellungen (auf / zu) müsstest du mal animieren, damit man dann die Effekte sieht, was sie trennen oder festhalten.

 

Backstop -> da muss eigentlich hin: one-way clutch -> ein Freilauf (wie am Fahrrad)

-> da reicht kein kleines Symbol Strichelsymbol, da muss schon ein Freilauf irgendwie rein

Am besten so ein Symbol mit einer Sperrklinke:

https://de.wikipedia.org/wiki/Freilauf_(Mechanik)

recht gute Farbwahl für die Sachen, die sich zusammen drehen

Braucht es den Kühlwasserbehälter für den Verbrenner (blau) oben wirklich? Wird wirklich nur der Verbrenner gekühlt? Sonst einfach weglassen.

Batterie -> einfach "Batterie" oder "Akku" reinschreiben

"Inverter" -> einfach "Inverter (Gleichspannung <--> 3-Phasen-Wechselspannung)" reinschreiben

das Ladegerät für Netzladung (zwischen Stecker und Batterie) muss aber ein weiterer Kasten sein

das Differenzial könnte man nochmal schöner machen - mit den richtigen Zahnrädern

 

Sonst der Rest sieht für mich stimmig aus.

Didaktisch dann so:

* erst ein Planetengetriebe für sich vorstellen

* dann einen Freilauf vorstellen

* dann einen Elektromotor vorstellen - einmal als Motor, einmal als Generator

* dann dein Bildchen langsam zusammen bauen (Teile nacheinander einblenden)

* dann am Bild die Modi durchgehen, wie auf der GM-Webseite, immer mit dem, was sich dreht

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