Können Hybridmotoren mehr Leistung erzeugen?

Hybridmotoren sind zwar eng mit effizientem Fahren verbunden, aber es ist einfach, Ihrem umweltfreundlichen Auto einen Leistungsschub zu verleihen. Victor Malafronte / Getty Images

Hybridfahrzeuge sind praktisch gleichbedeutend mit umweltfreundlichem Fahren. Dies bedeutet jedoch nicht, dass diese sparsamen Fahrzeuge nicht genug Strom produzieren können, um Sie bei Bedarf auf den Rücksitz zu werfen.

Bevor wir über die Leistung von Hybridmotoren sprechen können, erklären wir zunächst, wie Hybridmotoren funktionieren. Hybridmotoren Kombinieren Sie zwei verschiedene Kraftquellen, um das Fahrzeug zu bewegen. Die erste Quelle ist der traditionelle Verbrennungsmotor, der Strom durch Verbrennen von Kraftstoff, normalerweise Benzin, erzeugt. Die zweite Quelle ist normalerweise ein Elektromotor, der seine Leistung von einem Batteriepack im Fahrzeug bezieht. Der Motor und der Elektromotor arbeiten zusammen, um die Leistung zu erzeugen, die das Fahrzeug zum Betrieb benötigt. Der Verbrennungsmotor in einem Hybridauto ist jedoch typischerweise viel kleiner als gewöhnlich, um den Wirkungsgrad zu erhöhen und den Elektromotor aufzunehmen. Diese Zweiteilung wirft eine große Frage für umweltfreundliche Fahrbegeisterte auf, die Motorleistung und Kraftstoffverbrauch kombinieren möchten: Wie kann ein Hybridmotor mehr Leistung erzeugen??

Eine Möglichkeit, die Hybridleistung zu steigern, besteht darin, die Batterien zu aktualisieren. Zum Beispiel ist der im Toyota Prius der dritten Generation verwendete Akku kleiner und effizienter [Quelle: Garrett] als in früheren Versionen des Autos, was ihm eine etwas höhere Leistung verleiht [Quelle: Voelcker]. Der Akku der zweiten Generation war für 28 PS ausgelegt, verglichen mit 36 ​​PS der dritten Generation [Quelle: Toyota]. Obwohl es sich nur um eine geringfügige Leistungsverbesserung gegenüber früheren Generationen handelt, bewegt sich die Batterietechnologie in Richtung Lithium-Ionen-Batterien, die in naher Zukunft möglicherweise noch mehr Strom produzieren können.

Diese neuen Batterien haben viele Vorteile: Lithium-Ionen-Batterien können auf gleichem Raum mehr Strom produzieren, da Lithium eine höhere Energiedichte aufweist als die in den meisten Hybriden verwendeten Nickel-Metallhydrid-Batterien - und auch weniger wiegt. Aufgrund dieser Vorteile werden Lithium-Ionen-Batterien möglicherweise relativ bald in Hybridfahrzeugen verwendet.

Zusätzlich zum Einbau leistungsstärkerer Batterien können die Elektromotoren ihre Leistung durch Erhöhen der Spannung erhöhen. Der 2010 Prius erhöht seine Leistung von einem 500-Volt-System in der Vorgängerversion auf 650 Volt im überarbeiteten Modell [Quelle: Toyota].

Es ist leicht zu erkennen, dass eine Steigerung der Leistung des Elektromotors in Kombination mit einem leistungsstarken Verbrennungsmotor genau das richtige Rezept ist, um einen Hybrid zu entwickeln, der mit herkömmlichen Fahrzeugen mithalten kann.

Auf der nächsten Seite erfahren Sie, wie Hybride eine ernsthafte Leistung erzielen können, während sie gleichzeitig ihre Kraftstoffeffizienz aufrechterhalten.

Hybriden müssen keine seltsam aussehenden und sich langsam bewegenden Gassparer sein. Die Hersteller beginnen mit der Herstellung sparsamer Fahrzeuge, die sowohl umweltfreundlich als auch leistungsstark sind. Das Karma von Fisker Automotive ist ein Paradebeispiel: Der Karma ist ein viertüriger Plug-in-Sportlimousinen-Hybrid, der in weniger als 6 Sekunden von null auf 97 km / h beschleunigt und dennoch 80 km fahren kann. auf Lithium-Ionen-Batterien, bevor diese aufgeladen werden müssen [Quelle: Fisker Automotive]. Mit etwa 88.000 US-Dollar liegt das Auto möglicherweise nicht in der Preisklasse vieler Verbraucher, bietet jedoch Sportwagenleistung in einem Hybridfahrzeug.

Sowohl Honda als auch Toyota, Hersteller des beliebten Insight und Prius, haben Sport-Hybridfahrzeuge am Horizont. Hondas CR-Z wird ein Sporthybrid mit hohem Drehmoment in kompaktem Design sein [Quelle: Honda], während Toyotas FT-HS-Konzept einen 3,5-Liter-Motor und einen Elektromotor verwendet, um 400 PS zu produzieren [Quelle: Toyota]. Toyota geht davon aus, dass der Hybrid-Sportwagen in etwa 4 Sekunden von null auf 97 km / h beschleunigt - mehr als genug Geschwindigkeit, um die Verbraucher dazu zu bringen, Hybride in einem neuen Licht zu betrachten.

Infiniti plant einen eigenen Sporthybrid namens Essence. Dieses Konzeptauto kombiniert einen 3,7-Liter-Direkteinspritzungsmotor mit zwei Turboladern mit einem kompakten Lithium-Ionen-Akku für eine Gesamtleistung von 592 PS [Quelle: Infiniti]. Noch in der Konzeptphase würde dieser Hybrid-Sportwagen den Verbrauchern definitiv beweisen, dass ein Hybridfahrzeug genauso viel Strom produzieren kann wie ein herkömmliches Fahrzeug.

Hybride haben also das Potenzial, viel Leistung zu produzieren - in einigen Fällen mehr als herkömmliche Verbrennungsmotoren -, aber sie benötigen noch die technischen Verbesserungen, die die herkömmlichen Motoren bereits haben, um ihre Leistung zu steigern.

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Der Scuderi Split-Cycle-Motor

Der Scuderi-Split-Cycle-Motor übernimmt das traditionelle Viertakt-Verbrennungssystem und platziert es über zwei gepaarten Zylindern. Einer ist ein Einlass- / Kompressionszylinder und der andere ist ein Kraft- / Auslasszylinder. Das Brennen in der Brennkammer erfolgt unmittelbar nach dem oberen Totpunkt, was eine effizientere Art der Stromerzeugung aus dem Motor darstellt. Darüber hinaus benötigt der neue Scuderi-Motor nur eine Kurbelwellenumdrehung, um einen Verbrennungszyklus abzuschließen, anstatt zwei.

Infolgedessen kann dieses System bis zu 80 Prozent weniger Toxine produzieren als herkömmliche Systeme und sowohl die Kraftstoffeffizienz als auch das Drehmoment erhöhen, wodurch mehr Möglichkeiten für umweltfreundliches Fahren entstehen [Quelle: Scuderi Group]..

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Quellen

• Csere, Csaba. "Schafft es die Benzin-Direkteinspritzung endlich?" Auto und Fahrer. Juni 2004. (Zugriff 10. Mai 2009) http://www.caranddriver.com/features/columns/c_d_staff/csaba_csere_the_steering_column/will_gasoline_direct_injection_finally_make_it_column
• Fisker Automotive. "Karma." (Zugriff am 9. Mai 2009) http://karma.fiskerautomotive.com/pages/karma/features
• Garrett, Jerry. "Hybrid Superstar leuchtet heller." New York Times. 26. März 2009. (Zugriff am 10. Mai 2009) http://www.nytimes.com/2009/03/29/automobiles/autoreviews/29AUTO.html?_r=1
• Honda.com. "CR-Z." (Zugriff am 10. Mai 2009) http://automobiles.honda.com/cr-z/
• Infiniti. "Nissan News für Infiniti." 3. März 2009. (Zugriff am 2. Mai 2009) http://www.nissannews.com/newsrelease.do;jsessionid=FB1750F100287324B9D2A92DD85816E9?mid=1&id=671
• Toyota.com. "FT-HS-Konzept." (Zugriff am 9. Mai 2009) http://www.toyota.com/concept-vehicles/fths.html
• Toyota.com. "2010 Prius Spezifikationen." (Zugriff am 9. Mai 2009) http://www.toyota.com/prius-hybrid/specs.html
• Scuderi Group. "Scuderi Split-Cycle-Motorentechnologie bietet Autoherstellern einen neuen Verbrennungsprozess." 20. April 2009. (11. Mai 2009) http://www.scuderigroup.com/first-scuderi-engine-prototype-unveiled/
• Voelcker, John. "30 Tage des Toyota Prius 2010: Tag 12, Batteriepack." AllAboutPrius.com. 6. April 2009. (10. Mai 2009) http://www.allaboutprius.com/blog/1019835_30-days-of-the-2010-toyota-prius-day-12-battery-pack