W = fR * m * g + cwA/1.6*v², PW = W * v (v in m/s)

Präsentation zum Thema: "W = fR * m * g + cwA/1.6*v², PW = W * v (v in m/s)"—  Präsentation transkript:

1 W = fR * m * g + cwA/1.6*v², PW = W * v (v in m/s)
VB = W /(36* kWh/L * etages) (Benzin 9 kWh/L, Diesel 10 kWh/l)

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4 Längsregelung

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7 Erforderliche Leistung am Rad
PKW 1500 kg, cwA=0.6 m², fR=1 % v km/h st % 30 50 80 140 2.7 3.1 7.4 27.9 1 4.0 5,2 10.8 33.7 2 5.2 7.3 14.1 39.6 5 7.7 13.5 24.1 57.1

8 Erforderliche Leistung am Rad
LKW kg, cwA=6 m², fR=0.8 % v km/h st % 30 50 80 140 28.8 54.5 112.3 1 62.2 110.0 201.2 2 95.5 165.6 290 5 195.5 332.3 556.7

9 Weil der Leistungsbedarf etwa 1:20 auseinander liegt, überlegt man unterschiedliche Antriebe für Stadt und Land. In der Stadt elektrisch: kleine Leistung (zum Rollen), am Ort emissionsfrei, kurze Strecken außerorts Verbrennungsmotor: Große Leistung, lange Strecken, lokale Emission weniger wichtig Hybrid Definition: kann mit jedem der Antriebe normal fahren Eine elektrische Kraftübertragung ist kein Hybrid, auch nicht ein Elektroantrieb mit range-extender.

10 Elektrotraktion

11 Reichweite unter Berücksichtigung der el. Dauerverbraucher

12 Kosten für Energie

13 CONVOY & TRAIN Automatische Fahrzeugführung mit Stromzufuhr
Abstand durch Radar und Ultraschall Seitenführung durch Kabel, Oberleitung und Navigation

14 Kosten für Energie

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16 (Kraftstoff – Luft: Luft und Abgas wird nicht mitgeführt, daher 11 kWh/kg)

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19 Hybridformen: Antrieb verschiedener Achsen mit V- und E-Mot: AUDI DUO 1980 Elektromotor auf gleiche Welle liefernd (VW NY-TAXI 1976, Großversuch 1989, Honda, Mercedes) Leistungsteiler zwischen V-Mot, E-Mot und Antrieb (Toyota)

20 Bat

21 Bat DST fasst Starter und Lichtmaschine zusammen. Bremsenergie kann z.T. zurück gewonnen werden, Batterieladen bei Niedriglast verbessert eta. Investitionen in konventionelle Lichtmaschine und Starter sind groß und jung

22 Mild Hybrid + SNA VM startet bei Berühren des Gaspedals, stoppt bei 0-Gas, K schließt dann bei Berühren des Gas- oder Bremspedals

23 „Vollhybrid“ Honda, VW Up!, Mercedes (ohne K1)
Größere Leistung möglich: Rangieren, Stadt- und Schleichfahrt elektrisch. Rückwärtsgang kann entfallen.

24 Einfache Gesamtlösung für Teiltüchtige Fahrzeuge, z. B
Einfache Gesamtlösung für Teiltüchtige Fahrzeuge, z.B. Stadtroller oder 45 km/h Fahrzeug.

25 Fahren auf otimaler Betriebslinie möglich.
„Vollhybrid“ Toyota Prius Fahren auf otimaler Betriebslinie möglich.

26 „Vollhybrid“ Sapienter auf Räder Toyota L 400 (auf Achsen)
Antrieb auf 2 (oder mehr) Räder ohne Differential (und Verteilergetriebe)

27 Gute Fahrleistung, kleiner Verbrauch durch wenig Verluste (95 % direkt, 80 % el.)

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29 Große Batterie für plug-in. Überland mit großer Reichweite.

30 Kein Schwungrad, keine Kupplung, kein Getriebe (außer Radkette), PKW-Starter

31 SAPERL PLUS teiltüchtiges Fahrzeug hoher Fahrleistung
Gegenüber HyPerl ist ein stärkerer VM und ein Radnabenmotor dazugekommen. Es kann elektrisch mit 5+10 kW beschleunigt werden oder vom Start weg , unter Schonung der Batterie, mit VM gefahren werden. 50 km/h werden in 4 s erreicht, 100 in 12.5 s. Bei konstanter Geschwindigkeit bleibt om bis 100 km/h unter 200 (rd UpM). Verbrauch bei 100 km/h 3.1 L, bei 130 km/h 5.1 L/100 km. z.B.: 800 ccm für 26 kW Die Batterie kann klein bleiben, wenn auf el. Reichweite verzichtet wird (Batterie nur zum Starten und Dauerverbraucher bei stehendem VM) plug-in ist möglich aber viel lästiger als Tanken.

32 VM 55 kW, Tank 60 L für 1000 km mit 130 km/h , EM1=25, EM2=35 kW, Batterie 600 Wh=2160 kNm

33 SAPIENTER PLUS, vollwertiger PKW, 180 km/h, 0-100 in 12.5 s.
z.B.: 1300 ccm für 55 kW, 110 Nm; 60 L Tank für 1000 km mit 130 km/h Wh Batterie reichen für TRW=11 km, zum Rangieren, Fahren im Stau, in der Innenstadt („Schleichfahrt“) plug-in ist möglich aber viel lästiger als Tanken.

34 Stadt

35 Batterieladen bei v=konst um eta zu verbessern. SSA=Start-Stop-Automat
Stadtzyklus: 50 km/h, 330m (Anfahren – Beschleunigen – konst. Geschw. – Verzögern – Warten) Batterieladen bei v=konst um eta zu verbessern. SSA=Start-Stop-Automat

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37 Golf Ecomatic (SNA, 1994): Einsparungen im Stadtverkehr

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41 Verbrauchsvergleich im Stadtzyklus l/100 km, %
Konventionell + Start-Stop-Automat Schwungnutzautomat MildHybrid EinwellenHybrid Leistungsverzweigung (schärfer) Bei 50 km/h=const im 6. Gang (INTERIM ) Ziel: konstante Geschwindigkeit, vSchnitt = vmax

42 INTERIM = intelligente Grüne Welle : die Kreuzung spielt den Fahrzeugen den genormten Energiebedarf bis zur nächsten Kreuzung zu und die Zeit, wann dort grün wird. Die Fahrzeuge erhöhen ihre Geschwindigkeit individuell in einem oder mehreren Schüben und rollen auf die Kreuzung zu (elektrische Korrektur?).

43 ENDE

44 Verbrauchsgünstiger Bereich
Antriebskräfte über N werden vom Verbrennungsmotor erbracht (+ EM2, wenn erforderlich). Antriebskräfte unter 500 N werden je nach Ladezustand der Batterie elektrisch gedeckt oder das Fahrzeug rollt mit etwas abnehmender Geschwindigkeit frei dahin. Fiala 2010