Wie Plug-in-Hybridautos funktionieren

In den nächsten Jahren plant Saturn den Verkauf eines Plug-Ins Version seines mittelgroßen Hybrid-SUV Vue Green Line. Mehr sehen

Aufgrund ihres Versprechens, den Kraftstoffverbrauch zu senken und die Auspuffemissionen zu senken, haben Fahrzeuge mit Hybridantriebstechnologie die Aufmerksamkeit sowohl der Medien als auch der Automobilverbraucher auf sich gezogen. Es steht außer Frage, dass die Technologie funktioniert und im Vergleich zu ähnlichen Fahrzeugen mit konventionellem Antrieb typischerweise Kraftstoffeinsparungen von 25 bis 40 Prozent erzielt.

Auf der Suche nach Möglichkeiten zur weiteren Verbesserung des Kraftstoffverbrauchs suchen die Hersteller nach Verbesserungen des grundlegenden Hybridkonzepts. Ein vielversprechender Weg ist das Plug-in-Hybridauto. Im einfachsten Sinne enthalten Plug-in-Hybridautos die traditionelle Hybridtechnologie, profitieren jedoch zusätzlich vom Plug-in-Laden.

Während mehrere Hersteller behaupten, an der Technologie zu arbeiten, hat die Saturn-Division von General Motors versprochen, bis 2009 eine Plug-in-Hybrid-Version ihres Vue-SUV einzuführen.

Die Plug-in-Hybrid-Technologie wird weiter ausgebaut. Zwei Fahrzeuge befinden sich noch in der Konzeptphase. Der Chevrolet Volt, der auf der Detroit Auto Show 2007 vorgestellt wurde, und der Ford Edge mit HySeries Drive, der ebenfalls 2007 vorgestellt wurde, kombinieren Elemente des Plug-In-Ladens mit anderen potenziell kraftstoffsparenden Technologien.

Viele Hybridfahrzeuge sparen zusätzlichen Kraftstoff, indem sie ein Absperrsystem einbauen, das den Motor beim Anhalten abstellt. In diesen Autos und Lastwagen kann der Elektromotor allein das Fahrzeug für kurze Strecken antreiben.

Der folgende Artikel erklärt genau, wie Plug-in-Hybridautos funktionieren. Außerdem werden einige der Vorteile von Plug-in-Hybridautos untersucht.

Inhalt

1. Plug-in-Hybride erklärt
2. Die Vorteile von Plug-In-Hybridautos
3. Reine Plug-in-Hybrid-Konzepte

Aktuelle Hybridfahrzeuge verfügen über einen Benzinmotor, der von einem Elektromotor unterstützt wird, wodurch Benzin gespart wird. Ein typisches Hybridfahrzeug spart auf verschiedene Weise Kraftstoff. Es erfasst Energieverluste durch Bremsen und Abbremsen. Diese zurückgewonnene Energie wird in einem Akkupack als Strom gespeichert. Je nach Bedarf wird der gespeicherte Strom zum Antrieb eines Elektromotors verwendet, der den Benzinmotor des Fahrzeugs unterstützt - normalerweise während des Beschleunigens.

Während ein herkömmliches Hybridfahrzeug im rein elektrischen Modus kurze Strecken zurücklegen kann, sind Plug-in-Hybride so ausgelegt, dass sie längere Strecken ohne oder mit geringer Unterstützung des Benzinmotors zurücklegen. Noch bevor die Ladung aufgebraucht ist, kann der Benzinmotor aufgefordert werden, zusätzliche Leistung zum Aufladen der Batterie, Beschleunigen, Überholen und Zusammenführen bereitzustellen.

Während des Betriebs mit der zusätzlichen Plug-In-Ladung funktioniert ein Plug-In-Hybrid mehr oder weniger das Gegenteil eines herkömmlichen Hybrids, wobei der Elektromotor als primäre Stromquelle fungiert und der Benzinmotor für zusätzliche Motivation sorgt. Im Fall des Vue würde er, sobald die anfängliche Ladung aufgebraucht ist, genauso wie ein herkömmlicher Hybrid unter Verwendung des Gasmotors arbeiten. Das Chevrolet Volt Concept verwendet nur seinen Elektromotor, wobei nur Benzin zum Aufladen der Batterie und nicht zum Fahren verwendet wird.

Um das Fahrzeuggewicht mit einem herkömmlichen Hybrid in Einklang zu halten, hätten Plug-In-Hybride nur eine geringe oder keine zusätzliche Batteriekapazität. Daher ist die Entfernung, die ein Plug-in-Hybrid im rein elektrischen Modus zurücklegt, relativ gering. Saturn hat Entfernungen von bis zu 40 Meilen und bis zu 20 Meilen vorgeschlagen. GM schätzt, dass das Volt-Konzept durchschnittlich 40 Meilen pro Ladung zurücklegen könnte.

Im nächsten Abschnitt werden wir die Vorteile von Plug-in-Hybridautos detailliert beschreiben und einen Einblick in reine Plug-in-Konzepte von Chevrolet und Ford geben.

Das Chevrolet Volt Concept wurde entwickelt, um zu präsentieren Die wachsende Fähigkeit und der Ehrgeiz von GM, ein elektrisches Plug-in zu entwickeln Fahrzeug, das kein Benzin benötigt.

Was sind die Vorteile von Plug-in-Hybridautos? Plug-in-Hybridantriebe mögen wie eine komplizierte Lösung für ein einfaches Problem erscheinen, aber in Wirklichkeit befassen sie sich mit den beiden grundlegenden Problemen, die verhindert haben, dass reine Elektrofahrzeuge wirtschaftlich werden: Reichweite und Gewicht.

Obwohl sich die Batterietechnologie in den letzten Jahren dramatisch verbessert hat, liegt die potenzielle Reichweite eines reinen Elektrofahrzeugs immer noch unter den ungefähr 300 Meilen, die ein typischer Verbraucher von einer Tankfüllung erwartet.

Laut Saturn wird der Vue-Plug-in-Hybrid mit einer rein elektrischen Reichweite von bis zu 60 km die 80 Prozent der Verbraucher aufnehmen, die in einem Umkreis von 32 km um ihren Arbeitsplatz leben. Für diese Fahrer würde der Benzinmotor nur verwendet, um zusätzliche Leistung zum Beschleunigen, Überholen und Zusammenführen bereitzustellen.

Da der Antriebsstrang für maximale Effizienz beim täglichen Fahren auf kurzer Distanz ausgelegt ist, wird ein Plug-in-Hybrid nicht mit einer von Saturn geschätzten zusätzlichen Batteriekapazität von 400 bis 600 Pfund ausgestattet.

Angesichts der Tatsache, dass es möglich sein sollte, ein Plug-in-Hybridfahrzeug immer im Bereich seiner Plug-in-Batteriekapazität zu fahren und vorsichtig genug zu sein, um keine Unterstützung durch den Motor zu benötigen, ist es theoretisch möglich, niemals Benzin zu verbrauchen.

Wahrscheinlicher ist, dass der Kraftstoffverbrauch beim routinemäßigen Pendeln dramatisch sinken würde, obwohl die verringerten Benzinkosten in gewissem Maße durch einen erhöhten Stromverbrauch ausgeglichen werden.

Während Vue nach Erschöpfung der Batterie mit seinem Gasmotor laufen kann, ist der Chevrolet Volt KonzeptDer Motor wird ausschließlich von der elektrischen Batterie angetrieben. Dieses Konzeptauto ist am bemerkenswertesten für das, was es nicht hat, als für das, was es tut. Der Benzinmotor des Volt ist kein Hybrid im herkömmlichen Sinne und treibt niemals die Räder des Fahrzeugs an. Stattdessen wird ein kleiner Benzinmotor verwendet, um einen Generator anzutreiben, der Ersatzstrom liefert, falls die Steckladung des Autos erschöpft ist. Da der Benzinmotor niemals die Antriebsräder direkt mit Strom versorgt, benötigt Volt kein herkömmliches Getriebe.

Der relativ leichte und kompakte Dreizylinder-Motor von Volt wiegt weniger als ein Akku mit großer Reichweite und benötigt weniger Platz. Die Gasunterstützung bietet eine zusätzliche Dimension der Reichweite sowie Flexibilität und liefert sofort Strom, wenn möglicherweise keine Zeit für eine vollständige Batterieladung verfügbar ist.

Obwohl Chevrolet auf der North American International Auto Show 2007 in Detroit nur mit dem Benzinmotor ausgestellt wurde, könnte die Notstromversorgung von Volt auch durch einen Dieselmotor oder eine Wasserstoffbrennstoffzelle erfolgen.

Während der stilisierte zweisitzige Volt kein wahrscheinlicher Kandidat für die Produktion ist, könnte sein gasunterstützter elektrischer Antriebsstrang eines Tages seinen Weg in die Chevrolet-Palette finden.

Während konventioneller im Aussehen, die Ford Edge mit HySeries Drive Konzept zeigt Technologie, die Volt sehr ähnlich ist. Die Edge HySeries wurde auf der Washington Auto Show 2007 vorgestellt und verfügt über einen elektrischen Antrieb, der entweder von einer aufgeladenen Batterie oder einer Wasserstoff-Brennstoffzelle stammt.

Im Gegensatz zum Volt-Konzept, bei dem eine andere Stromquelle zur Ergänzung der Plug-In-Ladung verwendet wird, verwendet Edge HySeries das Plug-In-Laden als Backup für die Brennstoffzelle.

Brennstoffzellen wie die in HySeries erzeugen Strom mit Wasserstoff als Brennstoff. Da Wasserstoff-Füllanlagen knapp sind, bietet die Plug-in-Notstromquelle eine dringend benötigte Dimension von Reichweite und Sicherheit.

Während Volt ein reines Konzeptfahrzeug ist, ist der Edge HySeries voll funktionsfähig, obwohl ein ähnliches Serienfahrzeug in naher Zukunft unwahrscheinlich ist.

Diese Konzepte von Chevrolet und Ford blicken auf eine andere Generation, die auf das Endziel der Unabhängigkeit von fossilen Brennstoffen hinarbeitet. Mit der Zeit können sie möglicherweise die Lücke zwischen Benzin- und Elektroautos schließen. Das Ziel einer Automobillandschaft praktisch unabhängig von fossilen Brennstoffen zu verwirklichen.

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