Dynamisch und ohne Reichweitenangst: Plug-in-Antriebe

2014-04-02 | 000-004-949 DE-DE

SCHAEFFLER AG, BADEN-BADEN

Plug-in-Hybridantriebe verbinden Sportlichkeit und niedrige CO2-Emissionswerte

Dynamisch und ohne Reichweitenangst: Plug-in-Antriebe

Plug-in-Hybridfahrzeuge verbinden die beiden Welten von Oktan und Ampere auf ideale Weise. Dementsprechend befinden sie sich auf dem Vormarsch. Und Schaeffler bietet auch f r diese sowohl von Verbrennungsmotoren als auch Elektromaschinen angetriebenen Automobile ma geschneiderte Antriebs- und Getriebel sungen - gleich ob f r sportliche oder berwiegend in der Stadt bewegte Fahrzeuge. Zu den beim Schaeffler-Kolloquium 2014 pr sentierten Weltneuheiten z hlen ein getriebeintegrierter Antrieb mit Leistungsverzweigung sowie ein Range-Extender-Getriebe. Bei letzterem handelt es sich um ein Dreiganggetriebe mit integrierter elektrischer Maschine, das sich mit Verbrennungsmotoren kombinieren l sst. Das clever und kosteng nstig aufgebaute Getriebe erm glicht elektrisches Fahren im Alltag und eine bestm gliche Nutzung von Elektro- und konventionellem Antrieb , erl utert Schaeffler Automotive Vorstand Norbert Indlekofer. Gleichzeitig nehmen wir dem Autofahrer die Angst, mit leerem Akku liegen zu bleiben.

Plug-in-Hybridfahrzeuge sind so ausgelegt, dass sie Strecken von 20 bis 50 Kilometern und Geschwindigkeiten bis 120 km/h ausschlie lich elektrisch fahren. Bei l ngeren berlandfahrten und h heren Geschwindigkeiten springt der Verbrennungsmotor in die Bresche. Plug-in bedeutet, dass sich diese Hybridautos auch an einer Steckdose oder Lades ule tanken lassen. Damit weisen sie sehr niedrige nominale CO2-Emissionswerte auf. Nahezu alle Automobilhersteller setzen auf Plug-in-Hybridantriebe , sagt Schaeffler Entwicklungsvorstand Prof. Peter Gutzmer. Vor allem leistungsstarke und gro e Fahrzeuge werden k nftig mit Plug-in-Technik ausger stet sein .

F r die Schaeffler-Ingenieure bedeutet dies: K nftige Hybridantriebe m ssen h here Leistungen und Drehmomente erzeugen. Und sie m ssen diese bertragen k nnen ohne dabei im Fahrzeug mehr Platz zu beanspruchen. blicherweise wird der elektrische Antrieb anstelle des Drehmomentwandlers zwischen Verbrennungsmotor und Automatikgetriebe montiert. Die j ngste Generation des Schaeffler-Hybridmoduls kommt mit dem dort knappen Raum noch besser zurecht als die seit 2010 produzierte Vorg ngervariante. Und sie kann zudem auch in Doppelkupplungsgetrieben verwendet werden. Bauraum spart die Integration der Trennkupplung in den Rotor des Elektromotors. Die Kupplung bertr gt Drehmomente des Verbrenners von bis zu 300 Newtonmetern. Doch mittels eines Freilaufs k nnen wesentlich h here Drehmomente, an der Kupplung vorbei, direkt auf die Getriebeeingangswelle geleitet werden. Damit eignet sich das neue Hybridmodul - je nach Ausf hrung - auch f r sehr sportliche Fahrzeuge mit Motormomenten von bis zu 800 Newtonmetern. Die elektrische Maschine - ein permanent erregter Synchronmotor mit hohem Reluktanzanteil - erzeugt eine Leistung von bis zu 100 Kilowatt.

Weiterhin wollen die Schaeffler-Ingenieure den Elektromotor auch daf r nutzen, Drehschwingungen im Antriebsstrang zu reduzieren. Jeder Verbrennungsmotor erzeugt Schwingungen, und Motoren mit geringen Zylinderzahlen in besonderem Ma e. Diese durch Drehungleichf rmigkeiten erzeugten Schwingungen lassen sich beispielsweise mittels Zweimassenschwungr dern und Fliehkraftpendeln d mpfen. Doch auch durch eine gezielte Drehzahlvarianz des Elektromotors lassen sich diese Schwingungen wirkungsvoll reduzieren.

Auf dem Kolloquium pr sentiert Schaeffler dar ber hinaus mit dem Range-Extender-Getriebe erstmals die Ergebnisse eines internen Vorentwicklungsprojektes. In der von Schaeffler gezeigten Form kann der Elektromotor ber ein einfaches Dreiganggetriebe direkt die Vorderachse antreiben. So f hrt das Fahrzeug elektrisch an und ist bei geladener Batterie auch im st dtischen Bereich stets elektrisch unterwegs. Dazu ist aber auch ein direkter mechanischer Achsantrieb ber den Verbrennungsmotor m glich. Dies bietet sich wegen des besseren Gesamtwirkungsgrades bei h heren Geschwindigkeiten an. Der Verbrennungsmotor wird zudem f r das Beschleunigen au erhalb geschlossener Ortschaften und zum Laden der Batterie genutzt.

Schaeffler bietet auch Produkte f r Automobilhersteller, die den vorhandenen verbrennungsmotorischen Antriebsstrang um eine Plug-in-Variante erweitern wollen. Beispielsweise mit einer elektrischen Achse, die auf die spezifischen Anforderungen von Plug-in-Hybriden ausgelegt ist. Hier ist ein Zweiganggetriebe Teil dieses Antriebselements. Der 65 Kilowatt starke Elektromotor verf gt ber eine erheblich gesteigerte Leistungsdichte. Gegen ber der Variante des 2011 vorgestellten Konzeptfahrzeugs Schaeffler ACTIVeDRIVE ist das Gewicht der Antriebseinheit so um 41 auf 79 Kilogramm gesunken. Optional l sst sich die elektrische Achse mit einer Torque Vectoring -Funktion ausstatten. Diese erh ht die Fahrzeugagilit t deutlich.

Mit den weltweit zunehmend strengeren Emissionsvorgaben und der europaweiten Einf hrung neuer CO2-Grenzwerte in den Jahren 2020/2021 wird die Verbreitung von Plug-in-Hybriden in h heren Fahrzeugklassen deutlich zunehmen. Schaeffler hat die Voraussetzung geschaffen, diesen Trend dank innovativer Produkte ma geblich mitzugestalten.

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