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E-Auto und CVT! Innovation oder Schrott?
Guten Tag,
ich bin heute auf diesen Artikel (auf Englisch) gestoßen.
Aktuell haben E-Autos meines Wissens nach quasi alle einen festen Gang und nur in sehr wenigen Fällen (der Porsche Tycan Turbo S z.B.) ist ein 2-Gang Getriebe verbaut. Hat den Vorteil, dass das ganze sehr easy aufgebaut ist, wenig kaputt gehen kann und natürlich weniger Kosten entstehen. Und wenn man sich das Leistungsdiagramm (s.Bild) eines E-Motors ansieht macht das auch durchaus Sinn, da die Leistungskurve sehr flach ist und auch in fast allen Tests immer gesagt wird, dass ein Elektroauto wahnsinning gleichmäßig, stark und sofort beschleunigt.
Doch jetzt will Bosch da ein CVT-Getriebe reinbauen? Das wären doch mehr Teile, die kaputt gehen können, mehr Wartungsarbeiten (da wird doch sicher wieder Getriebeöl drinnen sein), und damit wäre doch ein Vorteil der E-Autos wieder zunichte gemacht.
Zusätzlich wird der mMn eh schon recht hohe Preis für E-Autos noch höher.
Ebenso bin ich noch nicht so überzeugt, dass tatsächlich ein Getriebe, das ständig Verluste einfährt besser als eine direkte Verbindung ist und in allen Fällen effizienter ist.
Deswegen würd mich mal eure Meinung zu dem Thema interessieren und in welcher Klasse (Nissan Leaf, ID.3, Tesla oder Porsche) das ganze denn verbaut werden soll.
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45 Antworten
Also als Querdenker-Demo würde ich das ganze jetzt nicht ansehen. Aktuell gibt es nämlich eigentlich nur 1-Gang-Getriebe und das hat ja sicher auch seinen Grund. Daher ist es durchaus eine berechtigte Frage, ob es denn wirklich ein Getriebe braucht für ein E-Auto, da die aktuelle Schwachstelle eher beim Akku liegt als jetzt an der Kombination Motor und Getriebe.
Und dass solche Getriebe durchaus Effizienzsteigerungen bewirken können oder die Beschleunigung verbessern können hat Zeph auch schon schön erklärt. Diese Studien (hast du btw. einen Link zu einer?) werden also nicht direkt abgelehnt und es ist auch klar, dass Bosch jetzt kein komplett sinnloses Zeugs entwickeln würde.
Die Frage ist vielmehr, ob die Vorteile wirklich so stark wären, dass es sich lohnt die Nachteile, die entstehen, einzugehen. Und bei diesem Punkt ist aktuell die Haltung eher kritisch. Und ich glaube auch, dass die Studien eben genau darauf nicht genau eingehen wollen und bezüglich Haltbarkeit und Fehleranfälligkeit wahrscheinlich auch nicht können.
Und gerade Zeph und Hannes machen durchaus einen sehk kompetenten Eindruck und bringen valide Argumente, weshalb nicht alles Gold ist, was glänzt. Aber am Ende wird es nur die Zeit zeigen, ob es angenommen wird und ob manche Befürchtungen eintreten.
Ich möchte auf jeden Fall nicht die Kinderkrankheiten eines solchen Getriebes in meinem Auto haben.
CVT's hatten immer schon ein Problem mit hohen Motormomenten. Ich kenne aktuell keines, das mehr als 400Nm (Audi Multitronic) bewältigen kann. Die Grenze liegt eher bei 300-350Nm. So, selbst der 120PS-E-Motor des Hyundai Ioniq stemmt schon 300Nm, dreht aber bis 11.000U/min hoch.
Natürlich kann man E-Motoren schön verkleinern, wenn man mit der Drehzahl hochgeht und stattdessen mit dem Drehmoment zurückgeht. Dann würde ein CVT dieses kleinere Moment besser verkraften. Was es hingegen zu einer Eingangsdrehzahl von 22.000U/min sagt, kann ich nicht abschätzen. Mal abgesehen davon, das man dieses Verkleinerungsspielchen zugunsten höherer Motordrehzahlen auch mit einem Einganggetriebe spielen kann. Im Gegensatz zum Verbrenner wird der E-Motor nämlich mit steigender Drehzahl nicht in selben Maße lauter.
Meine Außenläufer-Motoren meiner Drohne haben einen Außendurchmesser von etwa 20mm und liefern bis zu 150W bei 40.000U/min. Wären die Luftschrauben nicht drauf, wären sie ziemlich leise. Bischen Windzischen, das war's aber schon.
Grüße,
Zeph
Zitat:
@400.000km schrieb am 17. Dezember 2020 um 20:04:04 Uhr:
Bosch entwickelt ein CVT für Elektroautos.
JATCO (einer der größten Getriebehersteller) entwickelt ein CVT für Elektroautos
ZF bietet schaltbare Getriebe für Elektroautos an.
Verschiedene Unis und der VDI bescheinigen die Vorteile dieser Systeme.
Aber hier ist man sich einig, dass das nicht bringt.
Das ist hier irgendwie, als wäre man auf einer Querdenker-Demo.
Du meinst, niemand würde etwas entwickeln, was dem Endkunden nur sehr wenig Nutzen, dafür erhöhte Unterhaltungskosten und Reparaturrisiken nach sich zieht? Nur, weil der Hersteller ein Alleinstellungsmerkmal fürs Marketing braucht?
Moin
Wie gesagt, immer diese Absolutanfeindungen. Weder sind alle Coronademsontranten Nazis, was ja gerne in den Medien gesagt wird, noch immer dumm. Gerade aktuell kann man die Maßnahmen mehr als kritisieren, insbesondere dazu getroffene AUssagen von Spitzenpolitikern.
Aber zum Thema, in dem Link wird ja geschrieben:
Zitat:
This results in faster acceleration, higher top speeds and more torque at the wheels for towing and off-road performance.
Schnellere Beschleunigung,höhere Höchstgeschwindigkeit, mehr Drehmoment an den Rädern für den Anhängerbetrieb und für den Off Road Betrieb.
Das ganze wurde in einem Golf getestet. Nun hat der normale E-Golf aber eine Beschleunigung die einem gleichstarken Benziner mit DSG in nichts nachsteht. Wozu sollte die dann Sinnvoll schneller werden? Höhere Höchstgeschwindigkeit? In Zeiten von einem drohendem generellen Tempolimit auf deutschen Autobahnen? Vor dem Hintergrund das eh kaum einer mehr als Tempo 160 Nutzt?
Höhere Drehmoment, ich glaube das ist genau der Punkt den E-Motoren kaum nötig haben.
Und für den Offroad und Anhängerbetrieb. Gerade ersteres wird dringend beim Golf gebraucht, fahren doch alle mit dem Auto im Gelände rum.... Leider ist mir nicht bekannt warum die meisten E-Fahrzeuge keinen Anhänger ziehen dürfen, am Drehmoment aber glaube ich wirds nicht liegen.
Ich kann mich da irren, berichigt mich da also gerne.
Und die Effiziens, E-Motoren liegen doch schon bei 90 und mehr %. Wie will man die mit einem Wirkungsgrad raubenden Getriebe wieder erhöhen. Beim Verbrenner funktioniert das aufgrund des geringen Drehzahlbandes mit hohem Wirkungsgrad, aber beim E-Motor?
Moin
Björn
Zitat:
@Friesel schrieb am 18. Dezember 2020 um 11:58:55 Uhr:
Und die Effiziens, E-Motoren liegen doch schon bei 90 und mehr %. Wie will man die mit einem Wirkungsgrad raubenden Getriebe wieder erhöhen. Beim Verbrenner funktioniert das aufgrund des geringen Drehzahlbandes mit hohem Wirkungsgrad, aber beim E-Motor?
Ich glaub' bei derartigen Versuchen geht's im Vordergrund darum, die noch vorherrschende Verbrenner-Denke auszunutzen. Was für den Verbrenner funktioniert hat, kann für den E-Motor nicht schlecht sein. Und die Herrschaften die sowas bei den OEM's entscheiden haben mit hoher Wahrscheinlichkeit den überwiegenden Teil ihrer Zeit mit Verbrennern gearbeitet.
Beim Verbrenner ist's tatsächlich so, das man durch die richtige Übersetzungswahl schnell mal gut 10% an Wirkungsgrad gewinnen kann. Das liegt dann weit über dem, was man durch ein zusätzliches Getriebe verliert. Beim E-Motor bewegt man sich da aber eher im niedrigen einstelligen Prozentbereich, wo das Getriebe mehr Verluste bringt, als es gutmachen kann.
Und nochwas kommt dazu, wenn man einen Verbrenner von 20% auf 30% bekommt, bedeutet das 1/3 weniger Verbrauch. Bringe ich einen E-Motor von 85% auf 90% bedeutet das eine Einsparung von 6%.
Grüße,
Zeph
Der Vergleich mit den Querdenkern war ja doch besser als ich dachte. Jetzt unterstellt der Hannes auch noch, dass der VDI und die Universitäten von der Automobilindustrie bestochen werden.
Wenn Hannes Ingenieur ist, dann aber niemals Elektrotechnik und niemals in der Automobilindustrie und niemals in einer Entwicklungsabteilung, sonst wären das andere Antworten. Ist es nicht peinlich mit einem Ingenieur anzugeben, wenn man aus der falschen Fachrichtung kommt.
Zitat:
Diese Studien (hast du btw. einen Link zu einer?)
Als Elektrotechnik-Entwicklungsingenieur in der Fahrzeugentwicklung (auch BEV) habe ich den Zugang zu etlichen kostenlosen Forschungsdatenbank, die Berichte sind aber eh alle gefälscht und von der Industrie bezahlt.
Es gibt aber auch genügend Dokumente und Forschungsberichte frei verfügbar im Netz, die das bestätigen.
http://hflab.k.u-tokyo.ac.jp/papers/2013/gunji_IECON2013.pdf
Hab ihn nur überflogen, aber dort kam bis zu 14 % mehr Reichweite raus, bei 5-Gang Getrieben, bis zu 12% mehr bei CVT gegenüber single speed. Im Bericht steht auch, dass bei entsprechender Motorenauslegung mehr zu holen wäre.
15% mehr Reichweite, eine 15% kleinere Batterie und/oder ein preiswerterer Motor mit Cobalt-Legierung statt Seltenerdmetallen soll unnötig sein? 5% würde sich auch schon lohnen. Beim Downsizing der Verbrenner haben auch alle geschrien, dass es auf die Haltbarkeit geht und es nichts bringt. Durchgesetzt hat es sich doch. Die angeblichen 90% Wirkungsgrad in aktuellen Autos sind wohl eher das Marketingblubber. Jeder der Elektrotechnik studiert hat und E-Maschinen Vorlesungen besucht hat, sollte es besser wissen und den sinnvollen Einsatz verschiedener Übersetzung auch bei der E-Maschine verstehen. Bei heutigen E-Motoren nicht notwendig? Ja, die würde man dann aber auch anders auslegen.
Ich möchte mich aber gar nicht mit dem Thema beschäftigen. In der Automobilindustrie herrscht eh Konsens, dass dies der richtige Weg ist. Legt Euch mal den Thread auf Wiedervorlage in 10 Jahren. Die neuen Systeme sind ja gerade erst auf der Messe vorgestellt worden, das dauert noch ein paar Jahre.
Die Haltbarkeit ist das Problem. Bei größeren E-Scootern ist das aber auch schon lange erprobt und die Technik wird langsam auch in stärkere Fahrzeuge wandern.
Man sollte auch nicht nur an Deutschland denken. CVT -Getriebe haben in Asien einen viel größeren Marktanteil, als in Europa (stetig steigend), dort gibt es auch keine schlechten Erfahrungen durch die Multitronic. In Deutschland wäre es wegen der Multitronic wahrscheinlich unverkäuflich. Es gibt auch einen Markt im Preissegment unterhalb von Tesla-Modellen.
Dass diese Technik vorerst nicht in besonders drehmomentstarke Fahrzeuge geht dürfte klar sein, dass war ja auch nur die Frage, die ich beantworten wollte.
Zitat:
@400.000km schrieb am 18. Dezember 2020 um 14:54:20 Uhr:
Der Vergleich mit den Querdenkern war ja doch besser als ich dachte. Jetzt unterstellt der Hannes auch noch, dass der VDI und die Universitäten von der Automobilindustrie bestochen werden.
Da ich das Wort "Bestechung" niemals in den Mund genommen habe zeigt dies, dass Du anscheinend eher populistisch unterwegs bist. Zwischen "Bestechung" und "die Hand die einen füttert beißt man nicht" besteht ein himmelweiter Unterschied. Allerdings muss man zu mehr als schwarz-weißem Denken in der Lage sein, um das zu erfassen.
Zitat:
Wenn Hannes Ingenieur ist, dann aber niemals Elektrotechnik und niemals in der Automobilindustrie und niemals in einer Entwicklungsabteilung, sonst wären das andere Antworten. Ist es nicht peinlich mit einem Ingenieur anzugeben, wenn man aus der falschen Fachrichtung kommt.
Ah ja. Alles außer Elektrotechnik ist die falsche Fachrichtung. Soso. Nö, ich bin Diplomingenieur Werkstofftechnik und M.Sc. Korrosionsschutztechnik. Aber ich muss Dich enttäuschen: tatsächlich habe ich ein kurzes Gastspiel (1 Jahr) nach der Uni in der Automobil-Zulieferindustrie in der Entwicklung gegeben, bevor ich danach ganz gezielt gesagt habe: nie wieder Automobil, nie wieder Aktiengesellschaft.
Also wenn ich die Studie richtig verstehe: Vorteile entstehen vorallem bei niedriger Geschwindigkeit und viel Beschleunigung gefordert und bei Geschwindkeit größer 80 und wenig Beschleunigung gefordert. Gerade im bei niedrigen Geschwindigkeiten und wenig geforderter Beschleunigung und quasi im ganzen mittleren Geschwindigkeitsbereich gewinnt das 1-Gang Getriebe. Das führt dazu, dass das CVT im japanischen Zyklus schlechter wäre. Allerdings gewinnt das CVT im europäischen und amerikanischen Zyklus. Welcher jetzt näher an ein echts Fahrprofil kommt weiß ich nicht. Aber ja ein CVT könnte die Effizient verbessern, aber um welchen Preis? Dazu steht in dem Artikel nichts. Wie viel würde eine nach den Vorstellungen der Studie entsprechende Motor-Getriebe-Einheit mehr kosten? Wie viel mehr an Wartung erfordert die? Um wie viel erhöht sich das Risiko, dass man einen Schaden hat? Das alles eingerechnet macht sich das, was man am Ende an (doch recht günstigem) Strom eingespart hat, bezahlt?
Die Wette mit den 10 Jahren gehe ich gerne ein. Sowas wie 2,3 Gänge im durchschnittlichen E-Auto könnten schon kommen aber nicht 5 und vor allem kein CVT.
Hm. Ich bin seit 20 Jahren Elektronikentwickler, meinen Anfang hatte ich bei Bosch in der Motorsteuergeräteentwicklung. Danach bin ich weiter und habe Wechsekrichter für Brushless-DC-Maschinen im kW-Bereich designt...
Und trotzdem sehe ich keinen Grund für ein CVT....
Ach ja und Downsizing... Bei meinem S-MAX hat's bei 100.000km den Turbo zerlegt. Und das DKG, ruckelt halt auch ab und an...
mmh Fahrt doch alle mal den Honda Jazz e:HEV oder den CRV Hybrid Probe - die E CVTs verbaut Honda schon seit ein paar Jahren.
Um auf die Überschrift einzugehen ist weder Schrott noch Innovation :-)
E-CVT erklärt:
https://www.youtube.com/watch?v=QLUIExAnNcE
Das Prinzip lässt sich denke ich auch für E-Autos adaptieren. Der neue Honda HRV soll ja als E Auto kommen denke ist nur eine Frage der Zeit bis die CVTs auch in die E-Autos wandern um andere Übersetzungen zu realisieren.
Sorry, aber so ein Schwachsinn! Hast du dir das Video überhaupt angesehen?
Also: Wenn man sich 7:15 bie 8:25 ansieht: Hier erklärt der Herr, dass der E-Motor mit einer bestimmten festen (!!!) Übersetzung mit den Rädern verbunden ist. Also hat dieses Auto genauso ein 1-Gang Getriebe. Zuvor als er den ersten Teil zusammengebaut hat, ist auch zu erkennen, dass der E-Motor ständig durch die feste Übersetzung zu den Rädern verbunden ist.
Nicht von dem Namen verwirren lassen.
Übrigens der Motor ist auch durch ein 1-Gang Getriebe mit den Rädern verbunden.
Bei dem Ansatz von Bosch wäre aber genau das anders. Hier wäre der Motor eben nicht mit einer festen Übersetzung zu den Rädern verbunden, sondern mit einer variierenden Übersetzung.
Ok danke für die Erklärung.
Ich denke, BOSCH möchte hier weiter etwas verkaufen, was aber eigentlich niemand braucht.
BOSCH ist doch sowieso bekannt dafür, dass sie die Elektromobilität verschlafen haben und nun hinterher rennen und um Bedeutung kämpfen. Niemand wird mehr Einspritzpumpen und all das Zeug benötigen, was sie bisher gefertigt haben.
Eine zukunftsfähige Sache, nämlich eine eigene Batteriefertigung in Deutschland, haben sie damals abgesagt. Jetzt haben sie halt keine.
Das ist das Problem des Zulieferers.
Hast was, was der OEM nicht braucht, verkaufst nix. Hast was nicht, was der OEM braucht, kauft er es wo anders.
Als Zulieferer lieferst das, was der OEM Dir abnimmt und Verträge mit Dir macht.
Verschlafen haben es die D OEM'S.
Zitat:
Aber ja ein CVT könnte die Effizient verbessern, aber um welchen Preis? Dazu steht in dem Artikel nichts. Wie viel würde eine nach den Vorstellungen der Studie entsprechende Motor-Getriebe-Einheit mehr kosten? Wie viel mehr an Wartung erfordert die? Um wie viel erhöht sich das Risiko, dass man einen Schaden hat? Das alles eingerechnet macht sich das, was man am Ende an (doch recht günstigem) Strom eingespart hat, bezahlt?
Wenn es die Effizienz im Fahrzyklus verbessert, wird es gemacht. Ich erinnere bloß an die Stop/Start-Funktion. Die konstruktiven Mehrkosten trägt der Verbraucher. Die Kosten für häufigere Batterie-Erneuerung trägt der Verbaucher. Das Risiko von Schäden trägt der Verbraucher. Das alles eingerechnet macht es sich für den Hersteller bezahlt, für den Verbraucher eher nicht.