Es wird eine Pkw-Konzeption vorgestellt, bei der ein serieller Hybrid-Antrieb mit einem elektronisch geregelten Zweitakt-Ottomotor mit Direkteinspritzung zum Einsatz kommt. Ein von PSA und der Westsächsischen Hochschule Zwickau durchgeführtes Forschungsvorhaben zeigt, daß für einen Stadtwagen ein serielles Hybridsystem - mit einem Modul für den Fahrzeugantrieb und dem anderen für die Batterieladung - günstiger als ein paraller Hybrid ist. Die Alternative einer variabler Leistungsaddition beider Module mit partieller Nutzung des nicht-elektrischen Antriebs für die Batterieladung ist eher für mittlere und große Fahrzeuge geeignet. Das Hybridauto wurde auf Basis des serienwagens Citroen Saxo Electricque entwickelt, der mit einem 20 kW Gleichstrommotor für einen Drehzahlbereich von 1600 - 5500 U/min ausgerüstet ist und ein maximales Drehmoment von 127 Nm bei 1600 U/min aufweist. Der Elektromotor inklusive Antrieb wiegt 72 kg. Der Batteriesatz besteht aus 20 NiCd Zellen. Das Zusatzmodul - Zweitaktmotor, Lichtmaschine und Benzintank - wurde im Fahrzeug in die Konfiguration integriert. Der Zweitaktmotor wurde als Zweizylinder-Boxermotor mit einem Hubvolumen von 200 ccm ausgeführt, der bei 8 kg Motorgewicht und Abmessungen von 30 x 30 x 25 cm eine mechanische Leistung von 10 kW bzw. eine effektive Lichtmaschinenleistung von 6,5 kW gewährleistet. Der Motor ist zusammen mit einem sehr kompakten Benzintankt unter dem Rücksitz plaziert. Für die bestmögliche Anpassung des Einspritzsystems an den Motor bzw. für einen minimalen Energieverbrauch durch das System selbst wird anhand eines Optimierungsverfahrens sowohl die Öffnungsdauer des Ventils, als auch der Vordruck für jede Parameterkombination eingestellt. Das Fahrzeug wurde in der beschriebenen Konfiguration während einer Testfahrt zwischen Clermond Ferrand und Paris auf einer Strecke von ca. 1000 km in unterschiedlichen Fahrzyklen - vom Stadtzyklus und Fernfahrt bis zu Proben auf der Rennstrecke Magnicourt - getestet. Ohne Beeinträchtigung der Fahrsicherheit wurde dabei das Zusatzgewicht durch Maßnahmen an der Karosserie vollständig kompensiert. Bei der Fahrzeugmasse von 1050 kg konnte die Maximalgeschwindigkeit von 100 km/h beibehalten werden. Die Reichweite des Fahrzeuges wurde von 80 auf 340 km erhöht. Die globale Kohlendioxid-Emission wurde auf 60 g/km reduziert, was eine Senkung auf ein Drittel der Emission eines Citroen Saxo mit serienmäßigem Viertaktmotor mit Saugrohreinspritzung bedeutet.
Hybridantriebskonzept für Stadtwagen auf Basis eines kompakten Zweitaktmotors mit Ottodirekteinspritzung
Hybrid propulsion concept for an urban car using an ultra-light GDI two-stroke engine
Automobiltechnische Zeitschrift - ATZ ; 102 , 2 ; 119-127
2000
8 Seiten, 16 Bilder, 11 Quellen
Article (Journal)
German
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