Ich interessiere mich für Messdaten an Umrichterantrieben für
Elektrofahrzeugen und speziell auch Hybridantrieben.
Letztere funktionieren ja bisweilen so, dass aus dem Benzin ein
Drehmoment wird, welches mit einem Generator direkt in elektrische
Energie umgesetzt wird, welche aber nicht oder nur zum Teil in die
Batterie fließt, sonder direkt im Elektromotor umgesetzt wird.
Der Benzinmotor arbeitet dazu offenbar in einem derart guten
Arbeitsbereich, dass dessen Wirkungsgrad so sehr viel höher ist, als er
beim Durchfahren der Kennlinie wäre und sich das doppelte Umwandeln in
zunächst Elektrik, dann wieder in Mechanik lohnen muss.
Fragen:
Welchen Wirkungsgrad kann man für eine solche Kette mit Generator,
Umrichter, Speicher, Umrichter, Motor und Drehmomentanbindung annehmen?
Generatoren haben ich bei Industrieanalagen im kW-Bereich um 92%,
AD-DC-Umrichter um 97%, DC-AC-Umrichter um 94% und Speicher bei 97%
(Kondensatoren) sowie 88% bei Akkus abhängig vom Strom.
Hat da jemand was?
Ingenieur schrieb:> Kette mit Generator, Umrichter, Speicher, Umrichter, Motor und> Drehmomentanbindung
Sog. Serieller Hybrid, ist eher selten, da alle Komponenten für die
Nennleistung ausgelegt werden müssten. Besser ist garnicht soviel hin
und her zu wandeln, siehe Toyota Prius.
Ing. schrieb:> Besser ist garnicht soviel hin> und her zu wandeln, siehe Toyota Prius.
Das ist aber die typische Betriebsart und eben genau beim
Toyota-Hybridsystem. So wird es u.a. im Priusforum dargestellt:
Die überzählige Leistung, die beim geringem Tempo nicht verwendet werden
kann, geht in den Akku und später von dort wieder in den Motor, wenn er
z.B. allein elektrisch fährt. Der Motor ist also teilweise im
Generatorbetrieb mit negativem Moment. Beim Rekuperieren, also dem
Wiedergewinnen der Energie beim Bremsen, macht der sogar ganz alleine
den Generator.
Eine andere mögliche Betriebsart ist das dynamische teilelektrische
Fahren: Tritt man auf das Gas, geht der Benzinmotor direkt in den
optimalen Drehzahlbereich und liefert seine vollen PS, der Generator
erzeugt Strom, der in den Elektro-Motor geht, welcher sogar rückwärts
läuft, um die Drehzahlanpassung zu machen, dann immer langsamer wird,
damit das Auto schneller wird - bei stets positvem Gegenmoment im Motor
nach "vorn".
Die Drehmomente werden dabei addiert und das Fahrzeug hat während des
gesammten Drehzahlbereichs die vollen PS des Systems.
Bernd K. schrieb:> Ich hab was von deutlich über 90 gelesen.
Das Ganze hängt auch stark von der Temperatur ab, wie ich sehe. Und die
Ströme, die im Akku fließen erzeugen wohl ziemliche Verluste. Die
Selbstentladung ist wohl eher gering.
Ich habe mal überschlagen, dass in der ungünstigsten Kette, etwa 65% der
Energie wieder kommen. Bei einem günstigen Motorwirkungsgrad von knapp
40% (so wird es von den Experten angegeben) kämen da immerhin noch >25%
Wirkunggrad bei raus. Ein schlecht laufender Automotor im
Niederlastbetrieb hat 15% und weniger. Das würde die starke Ersparnis
des Hybridsystems erklären.
Ingenieur schrieb:> Das ist aber die typische Betriebsart und eben genau beim> Toyota-Hybridsystem.
Das Toyota System ist kein serieller Hybrid. Beim letzteren wird die
gesamte mechanische Leistung in elektrische gewandelt und anschließend
verteilt. Das ist ungünstig wegen der Wirkungsgradkette und dem Gewicht
der Komponenten. Toyota macht es ausgeklügelter, da das hin und
herwandeln auf ein sinnvolles Minimum reduziert wird.
Ingenieur schrieb:> Das würde die starke Ersparnis> des Hybridsystems erklären.
Das Rekuperieren würde ich auch nicht unterschätzen als Quelle von
großer Ersparnis. Gerade im Stop&Go-Verkehr in der Stadt fällt ja beim
reinen Verbrenner die Effizienz ins Bodenlose, dem Hybrid oder auch dem
Elektroauto macht das gar nichts aus, manchmal verbraucht er in der
Stadt sogar noch weniger als auf Langstrecken.
Bernd K. schrieb:> manchmal verbraucht er in der> Stadt sogar noch weniger als auf Langstrecken.
Klaro, er verbaucht besonders in der Standt weniger, als auf
Langstrecken, weil das Fahren in der Stadt so extrem wechselhaft ist,
dass der Vorteil der effektiven Beschleunigung durch den E-Motor wirkt.
Das sehen wir auch in anderen Bereichen, die nicht Automotive sind. Das
Rekuperieren macht allerdings nur in Extremsiuationen des permanenten
Beschleunigen und Bremsen etwas aus. Normal ist ja, den Wagen wenn
möglich ausrollen zu lassen - auch beim "Auto 1.0" bringt das ja den
Spareffekt.
Ich habe zu den möglichen Ersparnissen folgende Tabelle vorliegen,
welche sich auf simulierte Fahrten auf einem Messstand beziehen. Da
werden allemöglichen Fahrten mit und ohne Hybridfunktion getestet, wobei
das Auto ansonsten indentisch ist. Die Werte sind höher, als das, was
die Hersteller gerne behaupten, weil sie laut Messingenieur mit realen
Autos der Serie, normalen Reifen mit voller Belastung durch
Klimaanalage, Radio und allen Verbrauchern ermittelt wurden und das mit
normalem Benzin ohne extra Magereinstellung.
---------------------------------------------------------
Beschleunigungsversuch von 0 auf 50 mit vollständiger Bremsung ohne /
mit optimaler Rekuperation : 24,3 / 13,8
Beschleunigungsversuch von 0 auf 50 mit optimalem Ausrollen ohne / bei
minimaler Rekuperation 7,6 / 5,9
Konstantfahrversuch 30min Tempo 150 ohne / mit maximaler
Elektrohybridfunktion 6,9 / 6,6
Konstantfahrversuch 30min Tempo 120 ohne / mit maximaler
Elektrohybridfunktion 5,6 / 4,9
Konstantfahrversuch 30min Tempo 80 ohne / mit maximaler
Elektrohybridfunktion 4,9 / 3,8
Konstantfahrversuch 30min Tempo 50 ohne / mit maximaler
Elektrohybridfunktion 4,3 / 3,4
Konstantfahrversuch 30min Tempo 30 ohne / mit maximaler
Elektrohybridfunktion 3,8 / 2,7
Wechselfahrbetrieb innerstädtisch, Viertelmix Stehen, Anfahren, Fahren,
Ausrollen ohne / mit Hybrid 8,8 / 5,7
Staufahrbetrieb innerstädtisch, Drittelmix langes Stehen, Anfahren,
Ausrollen ohne / mit Hybrid 12,1 / 7,7
Staufahrbetrieb innerstädtisch, Drittelmix wenig Stehen, Anfahren,
Ausrollen ohne / mit Hybrid 10,3 / 7,2
-------------------------------------------------------------------
Es ist ersichtlich, dass der Hybrid besonders in der Stadt und im Stau
auf der Autobahn ernorm sparen kann und kaum Vorteile hat, wenn konstant
gefahren wird. Ist auch irgendwie logisch.
Was auch rausgekommen ist:
1. Klimaanlage, Beleuchtung und der Rest des Autos, machen bis zu 0,9l
die Stunde an Verbauch. Beim Hybrid sind es auch weniger, weil der es
besser hinbekommt, elektrische Energie zu erzeugen.
2. Erhöhter Reifendruck, optmierte Kraftstoffeinspritzung und das
Weglassen jeglicher Standardverbaucher bei Testwagen machen bis zu 0,4l
scheinbaren Wenigerverbrauch bei den Kraftstofftests aus
3. Einige Bordcomputer lügen beim Verbrauch zwischen 5%..10% vom
Verbrauch einfach weg, gegenüber dem, was man tanken muss. Bis zu 2%
davon kommen vom Lügen der Zapfsäulen.
Um jetzt nochmals auf meine Frage zum Beginn zurück zu kommen:
Nehme ich den Verbrauchswert für das 100%-Gasgeben/Bremsen, dann kommt
der Energiebedarf beim Hybridauto auf 13,8 / 24,3 = 0,57.
Durch Raten und Ausprobieren habe ich gefunden, dass wenn ich immer 43%
von einer Menge zurückbekomme, bei einem Endwert von 100% + 43% +
43%*43% ... = 175% lande. Durchdividiert ergibt es einen Bedarf von
100/175 = 0,57.
Die 43% scheinen mir aber recht wenig für das reine Rückgewinnen. Ich
denke, dass man da andere Verbräuche noch abziehen muss. Ich rechne
jetzt diesen Test mit jeweils 25km/h Durchschnitt und damit einer
Testzeit von 4h hochgerechnet. Somit sollten 4x der Grundbedarf des
Autos mit in den Werten stecken. Sagen wir einfach 0,8*4.
Die bereinigten Verbräuche wären demnach: 10,6 / 21.1 = 0,51. Somit
müssten etwa 50% beim Rekuperieren zurückkommen. Das wäre der effektive
Wirkungsgrad inklusive Speicherung.
Andere Meiungen?
Günstig gerechnet:
Benzinmotor : 35%
Generator : 95%
Frequenzumrichter: 95%
Motor : 95%
V.a. bei Teillastbetrieb in der Stadt mit insgesamt 30% deutlich besser
als ein reiner Benziner - mit dem Vollastbetrieb des Benziners (bei
gleichzeitiger Akkuladung) ist der Motor außerdem schneller auf
Betriebstemperatur.
Vermutete Vorteile:
* Kein Getriebe
* Keine Kupplung
* Kein separater Starter
* Keine separate Lichtmaschine
* Evtl. Chance auf minimalistische Abgasreinigung.
* Rekuperation (also zum einen Rückgewinnung, außerdem weniger
Bremsenverschleiß)
* Da der E-Motor ein sehr hohes Drehmoment auch bei niedriger Drehzahl
aufweist (also beim Wegfahren) kann ein vergleichsweise schwachbrüstiger
Benzinmotor mit z.B. max. 40PS zum Einsatz kommen.
J. W. schrieb:> Benzinmotor : 35%
Laut Toyota sogar bis zu 42% auf der neuen Plattform für C-HR, Corolla
und Prius4
> Generator : 95%
Diese kleinen Generatoren nehme ich mehr, als 90% nicht ab. Es gibt auch
Stromverluste. Eher unter 90%.
> Frequenzumrichter: 95%
Sehr optimistisch. Für konstante Frequenzen und hohe Ströme gfs. Keine
Ahnung. Habe letzterding mal was von 99% gelesen, war aber eine
Einrichtung mit Hochspannungswerk.
> Motor : 95%
Nee, Nie und nimmer.
> Vermutete Vorteile:> * Kein Getriebe
Doch, ecvt, also mit Planetengetriebe, grundsätzlich mit etwas mehr
Verlusten, als eine Vollkupplung.
> * Keine Kupplung
Ja, allerdings muss der E-Motor laufen, wenn der Verbrenner läuft.
> * Kein separater Starter
Doch, der eine E-Motor funktioniert als Starter und wirft den Verbrenner
an. Oft auch unnögt, weil er gerade erst ausgegangen ist.
> * Keine separate Lichtmaschine
Naja, der Generator wird eben doppelt genutzt. Kann aber sein, dass der
effektiver ist.
> * Evtl. Chance auf minimalistische Abgasreinigung.
Die müsste aber doch dieselbe sein, oder?
> * Rekuperation (also zum einen Rückgewinnung, außerdem weniger> Bremsenverschleiß)
Die Toyotafahrer jammern über frühzeitig verrostete Bremsen, vor allem
bei denen, die nicht in Japan gebaut werden.
> * Da der E-Motor ein sehr hohes Drehmoment auch bei niedriger Drehzahl> aufweist (also beim Wegfahren) kann ein vergleichsweise schwachbrüstiger> Benzinmotor mit z.B. max. 40PS zum Einsatz kommen.
Immerin ist es ein 100PS Motor, beim neuen Corolla sogar ein
150PS-Motor.
Nachteil des Hybridantriebs: Ist die Batterie gerade leer gefahren und
man fährt Volllast den Berg hoch, hat man nur ein 99PS-Auto und dieses
wiederum hat keine Chance, die Batterie zu laden.
Dann tritt man aufs Gas und es kommt nix.
ist auch beim E-Auto so. In der Stadt schaffe ich normalerweise gut
100km. Überland mit etwa 70km/h wie heute meist auf Landstraßen erlaubt
130km und schnell auf der BAB 70km. Rekuperieren ist lange nicht so gut
wie gleichmäßiges fahren.
mfG
Michael
Ing. schrieb:> Sog. Serieller Hybrid, ist eher selten, da alle Komponenten für die> Nennleistung ausgelegt werden müssten
Eben nicht.
Das übliche Auto hat einen 150kW Motor, um Beschleunigungswerte unter
10s und Geschwindigkeiten ab 200 erreichen zu können.
Benutzt werden davon im Stadt- und Landstrassenverkehr gerade mal 40kW
(wegen der schweren SUV bzw. Akkus, leichte Autos brauchen nur 28kW)
Ein serieller Hybrid müsste nur einen 40kW Benzinmotor besitzen, 40kW
Generator, und einen kleinen Akku der auch nicht für die gesamte Fahrt
reicht, dafür einen Benzintank.
Auch die Elektromotoren müssten keine 150kW (4x40kW) Modelle sein, weil
das wegen der begrenzen Akkukapazität sowieso keine Dauerleistung
sondern nur Kurzzeitleistung zur Beschleunigung sein kann, nur der
Umrichter (ESC) müsste 150kW (4x37.5kW, 3x4x12.5kW) schaffen.
Damit könnte dieser Hybrid genau so schnell beschleunigen wie ein
Benziner, hätte weniger Gewicht als ein rein akkubetriebenes
Elektroauto, kann in der Stadt rekuperieren, und wäre nur auf der
Autobahn nicht in der Lage, längere Zeit hohe Geschwindigkeit zu halten.
Daher aktuell die Abkehr der Autokonzerne, die unbegrenzte
Autobahngeschwindigkeit in Deutschland weiter zu fordern, und der
Vorstoss, doch so wie alle anderen Länder ein generelles Tempolimit bie
120 oder 130 einzuführen.
Kleine Dieselmotoren die als Generatorantrieb ständig im optimalen
Betriebspunkt arbeiten erreichen Wirkungsgrade von 58%, Benzin 50%. Auch
die Baugrösse liegt deutlich kleiner als aktuelle Automotoren, weil der
Hubraum viel kleiner sein darf, unter 500ccm, 2 oder 3 Zylinder oder gar
andere Konstruktionen, ist der gesamte Motor nur halb so gross (Smart
Nähmaschinenmotor).
Die restliche Hybridkette liegt zwischen 88 und 90%.
MaWin schrieb:> und einen kleinen Akku der auch nicht für die gesamte Fahrt> reicht,
Wie wird es realisiert daß der kleine Akku binnen Minuten wieder
vollgeladen werden kann ohne dabei Schaden zu nehmen? Welche Ladeströme
(im Verhältnis zur Akkukapazität) treten hier auf und wie verkraftet der
Akku das?
Bernd K. schrieb:> Wie wird es realisiert daß der kleine Akku binnen Minuten wieder> vollgeladen werden kann ohne dabei Schaden zu nehmen? Welche Ladeströme> (im Verhältnis zur Akkukapazität) treten hier auf und wie verkraftet der> Akku das?
Da der Akku die Ströme liefern kann, die für 150kW Motoren nötig sind
(oder zumindest 150-40), hat er auch kein Problem, den Ladestrom des
40kW Generators anzunehmen.
Interessanter ist der Ladestrom beim Bremsen durch Rekuperation, da
hätte man gerne mehr als 150kW Bremsleistung, sprich 8 Sekunden von 100
auf 0 :-)
Weil die Akkus das nicht bringen, muss es zusätzlich mechanische Bremsen
geben, was die Rekuperation natürlich ruiniert.
Ebendort:
"Einige Experten gehen davon aus, dass in der Entwicklung dieser
Batterie ein Hauptgrund für den Vorsprung von Toyota bei
Hybridfahrzeugen steckt."
"Da die Widerstandsverluste in den Leitungen und der Batterie jedoch
auch von der Stromstärke abhängen (P = I2R), empfiehlt es sich, immer
mit so geringer Leistung wie möglich zu bremsen - also im Extremfall nur
Auszurollen."
"... Dadurch treten weniger ohmsche und auch coloumbmetrische Verluste
beim Laden / Entladen der Batterie auf, und es können höhere Leistungen
von der Batterie verlangt werden (ca. 40 kW statt 20 kW
Spitzenleistung)."
Bei solchen Hybriden mit gegenüber Stromern sehr kleinen Pufferakkus ist
also die Leistungsfähigkeit des Akkus tatsächlich ein kritischer Faktor,
ladend wie entladend. Die viel gösseren Akkus der reinen Stromer sind
naturgemäss leistungsfähiger und verlustärmer.
MaWin schrieb:> Ein serieller Hybrid müsste nur einen 40kW Benzinmotor besitzen, 40kW> Generator, und einen kleinen Akku der auch nicht für die gesamte Fahrt> reicht, dafür einen Benzintank.>> Auch die Elektromotoren müssten keine 150kW (4x40kW) Modelle sein, weil> das wegen der begrenzen Akkukapazität sowieso keine Dauerleistung> sondern nur Kurzzeitleistung zur Beschleunigung sein kann, nur der> Umrichter (ESC) müsste 150kW
Bring Nennlast und Dauerlast nicht durcheinander.
MaWin schrieb:> Damit könnte dieser Hybrid genau so schnell beschleunigen wie ein> Benziner
Wie gesagt wenn der ganze Strang die ganze Leistung umsetzen kann.
Bleiben immer noch die Nachteile der Masse und Wirkungsgradkette.
Sinnvoller sind andere Konzepte, die die machanische Leistung des
Verbrenners direkt zum Antrieb nutzen und nicht erst elektrisch und
wieder mechanisch wandeln, daher mein Hinweis zum Prius.
Lastanhebung und rekuperatuon hat der auch, ohne Nachteile eines
seriellen Hybrids.
MaWin schrieb:> Kleine Dieselmotoren die als Generatorantrieb ständig im optimalen> Betriebspunkt arbeiten erreichen Wirkungsgrade von 58%, Benzin 50%.
Bei der Größe eines Schiffsdiesels?
Auch
> die Baugrösse liegt deutlich kleiner als aktuelle Automotoren, weil der> Hubraum viel kleiner sein darf, unter 500ccm, 2 oder 3 Zylinder oder gar> andere Konstruktionen, ist der gesamte Motor nur halb so gross (Smart> Nähmaschinenmotor).
Wenn das alles so einfach und leistungsfähig ist, warum wird gibts nicht
mehr davon?
> Die restliche Hybridkette liegt zwischen 88 und 90%.
Mehr Wunsch als Wirklichkeit.
Ingenieur schrieb:> Normal ist ja, den Wagen wenn> möglich ausrollen zu lassen
Falsch, normal ist es den bremsenden Effekts des Verbrennermotors im
reinen Schubbetrieb zu benutzen um langsam zu bremsen. Wenn man den
Motor auskuppelt kann man auch da noch einiges rekuperieren.
Ing. schrieb:> Bei der Größe eines Schiffsdiesels?
Nein, auch bei kleineren inzwischen. Deine 35-40% gelten für alte
Saugmotoren.
Udo S. schrieb:> Falsch, normal ist es den bremsenden Effekts des Verbrennermotors im> reinen Schubbetrieb zu benutzen um langsam zu bremsen. Wenn man den> Motor auskuppelt kann man auch da noch einiges rekuperieren.
Aber auch mit Motorbremse kann man in der Stadt nicht vor jeder Ampel
komplett ausrollen, das ist unrealistisch, dafür stehen die Ampeln zu
dicht und die Ampelphasen sind zu kurz bzw. das nächste Rot kommt
oftmals immer vollkommen unerwartet weil die Ampeln nicht vernünftig
synchronisiert sind.
Bernd K. schrieb:> Aber auch mit Motorbremse kann man in der Stadt nicht vor jeder Ampel> komplett ausrollen, das ist unrealistisch
Klar, aber es ging mir primär um seine Aussage, daß das rekuperieren nur
beim starken Bremsen was bringt. Er hatte schlicht die Bremswirkung des
im Schubbetrieb laufenden Verbrenners vergessen.
Mein Verständniss ist, dass man beim Hybrid die Ventilsteuerung des
Verbrenners ganz anders auslegen kann, so daß die zwar wesentlich
effizienter im mittleren Drehzahlbereich laufen, aber weniger Drehmoment
beim Anfahren haben. Das geringere Drehmoment kann durch den E-Motor
kompensiert werden, aber den geringeren Verbrauch hat man immer. Was
letztlich dazu führt, dass der auch auf der Langstrecke günstigere
Verbräuche erzielen könnte.
Gruß
Axel
Ich habe einen Elektroroller der über Einschübe für zwei Batterien a
2kWh verfügt, betreibe ihn aber nur mit einer Batterie. Da die Batterien
vom Nutzer jederzeit entnommen und wieder eingesetzt werden können haben
die Chinesen kurzerhand zwei dicke Diodenbänke eingebaut um
Ausgleichsströme von einer in die andere Batterie zu vermeiden und
gleichzeitig die Rekuperation deaktiviert.
Ich habe dann auf einer Seite die Diode überbrückt (da ich ja nur einen
Einschub nutze) und die Rekuperation wieder eingeschaltet.
Bei einer anschließenden ausgiebigen Testfahrt quer durch Hannover mit
hunderten von Ampeln und absichtlich aggressiver Fahrweise
(0->50->0->50... etc.) aber unter fast ausschließlicher Verwendung der
Rekuperationsbremse (hab sie ziemlich kräftig eingestellt) bis der Akku
leer war ist es mir erstmals seit Besitz dieses Rollers gelungen mit
einem Akku die 60km Reichweite zu knacken und hatte laut Bordcomputer
sogar noch einige km übrig. Vorher war nie mehr drin als 55 auf der
letzten Wattstunde gerade noch so (Gemischt Überland / Stadt) und bei
dieser aggressiven Fahrweise (Nur Stadt und übertriebenes
Beschleunigen/Bremsen) sogar normalerweise eher noch weniger.
Udo S. schrieb:> Klar, aber es ging mir primär um seine Aussage, daß das rekuperieren nur> beim starken Bremsen was bringt. Er hatte schlicht die Bremswirkung des> im Schubbetrieb laufenden Verbrenners vergessen.
Warum sollte der Verbrenner noch im Schubbetrieb sein? Das vom-Gas-Gehen
ist doch gerade der Trick, dass der Motor kein Benzin mehr bekommt. Oder
meintest du das?
In jedem Fall ist es so, dass der nicht ausgekuppelte Motor mitunter
ungewollt mitbremst. Will man das nicht, muss man auskuppeln aber dann
auch ausschalten. Das hat allerdings zur Folge, dass beim normalen Auto
dann so einiges ausfallen würde.
Beim Hybrid ist das nicht so, weil der Zustand "Motor aus" ein gültiger
Fahrzustand ist und Vieles wie z.B: Servolenkung dort rein elektrisch
funktioniert.
Zum Rekuperieren Folgendes:
Es ist richtig, dass man nicht die volle Bremsleistung in die Batterie
zurückbekommt. Beim meinem Auris z.B. ist es so, dass einfaches
vom-Gas-Gehen eine leichte und lockeres Bremsentreten eine starke
Rekuperation auslösen. Diese wird angezeigt und man kann es steuern. Das
ist recht gut zu dosieren, es sein denn man muss wirklich massiv auf die
Bremse.
Bei den meisten Manövern bekommt man also die Energie so weit wie
möglich zurück.
Richtig ist aber auch, was oben gesagt wurde, nämlich, dass die meiste
Energie fürs Fahren an sich drauf geht und nicht in die kinetische
Energie des Beschleunigens. Einmal den Wagen in Gang setzen ist so wie
100m fahren, würde ich mal sagen. Umgekehrt haut das aber beim Stau
richtig rein.
Der Hybrid lohnt sich immer dann, wenn die Geschwindigkeit geändert
wird, weil der Zusatzmotor das einfach besser kann und es elektrisch
sehr fein dosiert zu steuern ist. Das gilt um so mehr, je dynamischer
man unterwegs ist.
Deshalb ist auch das hier nicht verwunderlich, wenn man den Effekt
gedanklich überträgt:
Bernd K. schrieb:> bei> dieser aggressiven Fahrweise (Nur Stadt und übertriebenes> Beschleunigen/Bremsen) sogar normalerweise eher noch weniger.
Beim Normalfahrzeug wird die Energie beim Bremsen immer vernichtet.
Udo S. schrieb:> Nein, auch bei kleineren inzwischen. Deine 35-40% gelten für alte> Saugmotoren.
Dann nenn uns doch mal bitte ein paar kleine Verbrennermotörchen mit 58%
Wirkungsgrad.
Ing. schrieb:> Dann nenn uns doch mal bitte ein paar kleine Verbrennermotörchen mit 58%> Wirkungsgrad.
Sicher handelt es sich dabei um den neuen VW-Motor mit Boschsoftware.
Die Boschsoftware hat einen sekundären Wirkungsgrad von 135%, was aus
einem normalen Benzinmotor einen VW-Hypermotor macht.
A. K. schrieb:> Die viel gösseren Akkus der reinen Stromer sind> naturgemäss leistungsfähiger und verlustärmer.
Warum sollte das so sein?
Batzi schrieb:> A. K. schrieb:>> Die viel gösseren Akkus der reinen Stromer sind>> naturgemäss leistungsfähiger und verlustärmer.>> Warum sollte das so sein?
Weil sie im Verhältnis zu ihrer Kapazität nicht so sehr belastet werden.
Der winzige Hybridakku muss mörderische Lade- und Entladeströme von 100C
wegstecken, der im E-Auto vielleicht gemütliche 1C wenns hoch kommt.
Ing. schrieb:> Sinnvoller sind andere Konzepte, die die machanische Leistung des> Verbrenners direkt zum Antrieb nutzen
Nein.
Zwar glauben das Autokonzerne wie Toyota und Porsche ebenfalls, aber ich
denke die liegen falsch.
Es gibt viele Vorteile der Abkopplung des Verbrennungsmotors vom
Antriebsstrang:
Wegfall von Getriebe, Differential, Antriebswellen, ABS (Aktor am
Bremszylinder), ESP, Differentialsperren bzw. Haldexkupplungen.
Generatormotor muss nicht in weitem Drehzahlband arbeiten, sondern immer
im optimalen Betriebspunkt, das erlaubt ganz andere Bauweisen, z.B.
Resonanzauspuff.
Tank, Verbrenner, Generator können als auswechselbares Modul gebaut
werden, je nach steuerlichen Vorraussetzungen im Vertriebsland, und wenn
es nach 100000km kaputt ist einfach gewechselt werden.
Erlaubt andere Bauweise eines Autos als aktuell, z.B. Motor unter den
Sitzen. Grosse Muldenkipper nutzen das aktuell schon, statt
Hydraulikmotoren nehmen sie Radnabenmotoren und eine große
Verbrenner/Generatorkombi.
Bei Muldenkippern bin ich sowieso der Meinung, dass alles oberhalb der
Räder zur Mulde gehören sollte, und der Fahrer besser tief zwischen den
Vorderrädern sitzt mit dem Motor hinter ihm, aber das nur am Rande.
MaWin schrieb:> Wegfall von Getriebe, Differential, Antriebswellen, ABS (Aktor am> Bremszylinder), ESP, Differentialsperren bzw. Haldexkupplungen.
Das habe ich mir auch schon mal überlegt. Ist eigentlich wie bei
Kraft-Wärme-Kopplung. Vollgasmotor und direkt Elektrik erzeugt.
Das macht Toyota im Prinzip auch, koppelt aber die mechanische Leistung
noch über des split device ein.
http://eahart.com/prius/psd/
Deren Problem ist nämlich, dass der Elektromotor nicht beliebig schnell
drehen kann. Daher hat deren MG2 jetzt auch ein kleines Getriebe zur
Übersetzung. Ich habe recherchieren können, dass das Problem bei etwa
70km/h auftrat, wo der E-Motor zu schnell wird.
Also braucht es schon irgendwo ein Getriebe, oder?
Jürgen S. schrieb:> In jedem Fall ist es so, dass der nicht ausgekuppelte Motor mitunter> ungewollt mitbremst. Will man das nicht, muss man auskuppeln aber dann> auch ausschalten. Das hat allerdings zur Folge, dass beim normalen Auto> dann so einiges ausfallen würde.
Dieser Absatz klingt so unscheinbar, doch steckt allein im Wort
"ausschalten" der Schlüssel zu den meisten
Wirkungsgrad-Missverständnissen. Zusammen mit den Erkenntnissen des
Muscheldiagramms eines Verbrenners kann man einen Golf-Diesel auch
weiter unter 4l betreiben, bei zügiger (aber für alle anderen störender)
Fahrweise. Ein Hybrid wie der Prius könnte das störende auffangen, würde
sich nur bei optimaler Strategie verstörend anhören.
MaWin schrieb:> Wegfall von Getriebe, Differential, Antriebswellen, ABS (Aktor am> Bremszylinder), ESP, Differentialsperren bzw. Haldexkupplungen.
Ja, sobald Räder mit Radmotor ähnlich gut sind wie mit Antriebswelle.
Dann wird es kein Getriebe mehr geben. Das wird auch kommen, ist aber
wohl noch nicht so weit.
A. K. schrieb:> Vom Nissan Leaf hörte ich, dass per Rekuperation ca 70%> wiedergewonnen> werden. Woher diese Information letztendlich stammt, weiss ich aber> nicht.
Das könnte vom Marketing sein!
A. S. schrieb:> Zusammen mit den Erkenntnissen des> Muscheldiagramms eines Verbrenners kann man einen Golf-Diesel auch> weiter unter 4l betreiben,
Gerade der Golf ist ein sehr schlechtes Beispiel für Energienutzung,
denn das Muscheldiagramm des Golfs zeigt, dass dessen Übersetzung
konsequent an dem Optimium vorbeigebaut wird, um eine günstige Drehzahl
zu haben. D.h. die Übersetzung ist so dimensioniert, dass in Summe
während des Integrals des Duchbeschleunigens eine möglichs geringe Zeit
erreicht wird und nicht etwa eine möglichst günstige Energie. Dazu
müssten alle Gänge etwas länger übersetzt sein und insbesondere die
unteren Gänge.
So kommt man nämlich mit nur 3 Schaltvorgängen in den 4. Gang und hat
die relevanten Tempo 100 schon erreicht, ohne auch nur in der Nähe der
Mitte im Diagramm gewesen zu sein.
Der Golf ist getriebemäßig auf sportlich abgestimmt!
Will man energieeffizient beschleunigen, muss man ein sehr lang
abgestimmtes Getriebe haben und mit den Drehzahlen weit unten einsetzen.
Dann hat man aber ein sehr träges Auto. Das wird beim Diesel zwar
relativ besser, es bleibt aber absolut schlecht. Der Golf Diesel ist
sogar noch schlechter abgestimmt, damit er oben kein Problem mit der
Endgeschwindigkeit bekommt.
Gleichzeitig bieten diese downsized Motoren aber die Möglichkeit, dem
Kunden einen sehr günstigen Verbraucht vorzulügen. Schaut man sich die
Realverbräuche aber an, dann ist gerade der Golf das Auto, das am
Weitesten von den Herstellerangaben entfernt ist.
Offiziell verbaucht z.B. die Kombiversion unter 5l auf 100,- real sind
es fast 7! Diskrepanz 1,8! Beim Ford ist es nominell 0,2 mehr, dafür
real 0,2 weniger. Diskrepanz 1,4. VW baut keine besseren Autos als Ford,
sie lügen nur besser.
Udo S. schrieb:> Falsch, normal ist es den bremsenden Effekts des Verbrennermotors im> reinen Schubbetrieb zu benutzen um langsam zu bremsen. Wenn man den> Motor auskuppelt kann man auch da noch einiges rekuperieren.
Man mächte aber gar nicht bremsen, sondern rollen. Das Bremsen ist
nötig, damit der Motor in den Schubbetreib geht, Lichtmaschine und
Kompressoren noch laufen aber kein Treibstoff verbaucht wird. Der wurde
vorher verbaucht.
Kritiker schrieb:> Offiziell verbaucht z.B. die Kombiversion unter 5l auf 100,- real sind> es fast 7! Diskrepanz 1,8! Beim Ford ist es nominell 0,2 mehr, dafür> real 0,2 weniger. Diskrepanz 1,4.
Das ist ja leider nichts Neues. Mein Hybrid steht mit 3,6l/100km im
Buch. Laut Spritmonitor fährt der Durchschnitt der gut 1800
registrierten Fahrer dieses Typs mit 5,3l. Ich fahre viel Autobahn und
habe 5,9. Wenigstens stimmt die Relation: Die etwa 500 Fahrer, die keine
Hybridversion dieses Autos fahren, benötigen 7,3l. Die Werte entsprechen
ziemlich genau dem Mittelwert dieser beider Konstellation von weiter
oben:
Ingenieur schrieb:> Wechselfahrbetrieb innerstädtisch, Viertelmix Stehen, Anfahren, Fahren,> Ausrollen ohne / mit Hybrid 8,8 / 5,7> Konstantfahrversuch 30min Tempo 120 ohne / mit maximaler> Elektrohybridfunktion 5,6 / 4,9
Wären 7,2 und 5,3, also fast 2Liter. Keine Ahnung, ob man das pauschal
so rechnen kann.
Die Fahrer der konkurrenten Marken Ford, Hyundai und Mazda, die einen
solchen Typ haben, brauchen tendenziell sogar noch etwas mehr, wenn man
den Einträgen dort Glauben schenkt. Gilt auch für deren Hybride, soweit
vorhanden. Der Abstand zwischen beiden Versionen ist auch derselbe.
Hybrid bringt 20..25% Ersparnis.
MaWin schrieb:> A. K. schrieb:>> Vom Nissan Leaf hörte ich, dass per Rekuperation ca 70%>> wiedergewonnen>> werden. Woher diese Information letztendlich stammt, weiss ich aber>> nicht.>> Das könnte vom Marketing sein!
Könnte schon hinkommen. Kommt drauf an, was alles hinein gerechnet
wurde. Ob also nur die elektrische Energie als solche gerechnet wird
(dann wäre es eher wenig) oder ob man das Wiederumsetzen mechanische
Energie rechnet (dann wäre es gut).
Der Zweig der Umwandlung muss ja einmal hin und einmal rückwärts wirken,
z.B. Batterie -> Bewegung und dann Bewegung -> Batterie.
Ing. schrieb:> Dann nenn uns doch mal bitte ein paar kleine Verbrennermotörchen mit 58%> Wirkungsgrad.
+1! Vollkommen unrealistisch! Schon thermodynamisch geht das nicht. Die
Verbrennerwirkungsgrade liegen bei maximal 45% (Energieinhalt gegen
Wellenleistung).
Beitrag "Re: Stromersparnis beim Hybrid Auto und E-Auto"
Jürgen W. schrieb:> Benzinmotor : 35%> Generator : 95%> Frequenzumrichter: 95%> Motor : 95%
Wo kommen die Werte her?
Elektromotoren haben für sich Wirkungsgrade von bis zu 97%, wenn sie in
großen Pumpanlagen arbeiten, aber nur bei optimaler Drehzahl und
Vollastdrehoment. Darundter geht es auch schnell in Richtung 90%.
Kleinere Motoren im Bereich 1kW eher 85% und weniger, drehzahlabhängig.
Frequenzumrichter liegen bei hohen Leistungen um 99%, wenn sie 100kW bei
hohen Spannungen und wenig Strom schaufeln ansonsten auch gerne unter
90%. Für hohen Anlaufströme unter 80%. Generatoren leicht darunter, weil
meistens nicht in gutem Lastverhältnis fahrbar.
So eine Umsetzung von Mechanisch in Elektrisch und zurück ist maximal
bei 50% .. 80% anzusiedeln, wenn es günstig läuft. Die aber die
Kombimotortechnik von derselben Elektronik gesteuert wird, sollte das im
jeweils günstigsen Punkt liegen. 75% würde ich aber als Obergrenze
ansetzen.
