Hybridfahrzeuge

Ein alternatives Antriebskonzept für die Zukunft
1. Auflage. 2010
ISBN: 978-3-211-89190-2
Verlag: Springer Verlag Wien

Buch, Deutsch, 396 Seiten, PB, Format (B × H): 155 mm x 235 mm, Gewicht: 629 g

Im Laufe seiner über 100-jährigen Geschichte wurde das Automobil kontinuierlich weiterentwickelt. Dennoch ist das Verbesserungspotenzial nicht ausgeschöpft. Auf der Suche nach Antrieben mit geringem CO2-Ausstoß ist die Forschung im Bereich Hybridfahrzeuge weit vorangeschritten. Dazu liefert das Buch einen aktuellen Überblick. Das prototypische Hybridfahrzeug vereint dabei das Beste aus allen Welten: dynamische, leistungsstarke Fahrzeuge, weniger Verbrauch und Emissionen, geringere Umweltbelastung und reduzierte Fertigungskosten.

Zielgruppe

Professional/practitioner

Autoren/Hrsg.

Hofmann, Peter

Fachgebiete

• Technische Wissenschaften Verkehrstechnik | Transportgewerbe Fahrzeugtechnik
• Technische Wissenschaften Energietechnik | Elektrotechnik Elektromotoren
• Technische Wissenschaften Maschinenbau | Werkstoffkunde Maschinenbau Triebwerkstechnik, Energieübertragung

Inhaltsverzeichnis

Abkürzungsverzeichnis
1 Einleitung
1.1 Verkehr und seine Auswirkungen auf die Umwelt
1.2 Historie von Hybridfahrzeugen
1.3 Prognosen für Hybridfahrzeuge
2 Definitionen und Klassifizierung der Hybridkonzepte
2.1 Serieller Hybrid
2.2 Parallelhybrid
2.3 Leistungsverzweigter Hybrid
2.4 Micro-Hybrid
2.5 Mild-Hybrid
2.6 Full-Hybrid
2.7 Plug-In-Hybrid
2.8 Zusammenfassung – Hybridsysteme
3 Motivation zum Bau von Hybridantriebssystemen
3.1 Gesetzliche Rahmenbedingungen
3.1.1 Situation in Kalifornien/USA
3.1.2 Situation in Europa
3.1.3 Zusammenfassung
3.2 Kraftstoffverbrauch
3.2.1 Lastpunktanhebung
3.2.2 Start/Stopp
3.2.3 Elektrisches Fahren
3.2.4 Rekuperation
3.2.5 Zusammenfassung Kraftstoffverbrauchseinsparungspotenzial
3.3 Emissionen und Lärm
3.3.1 Elektrisch emissionsfrei fahren
3.3.2 Lastpunktverschiebung
3.3.3 Start/Stopp
3.4 Funktionalität
3.4.1 E4WD – Elektrischer Allradantrieb
3.4.2 Torque Vectoring
3.4.3 Spannungsversorgung – Power Station
4 Hybridkomponenten
4.1 Verbrennungskraftmaschinen
4.1.1 Ottomotoren
4.1.2 Dieselmotoren
4.1.3 Zweitaktmotoren
4.1.4 Rotationskolbenmotoren
4.1.5 Stirlingmotoren
4.1.6 Gasturbinen
4.1.7 Brennstoffzellen
4.2 Elektromaschinen
4.2.1 Betriebsgrenezn von Elektromaschinen
4.2.2 Gleichstrommaschinen
4.2.3 Drehstrommaschinen
4.2.4 Asynchronmaschine
4.2.5 Synchronmaschinen
4.2.6 Permanenterregte Synchronmaschine
4.2.7 Geschaltete Reluktanzmaschine
4.2.8 Permanenterregte Transversalflussmaschine
4.2.9 Vergleich der verschiedenen Elektromaschinen
4.2.10 Ausführungsformen
4.2.11 Getriebeintegration
4.3 Leistungselektronik (Stromrichter)
4.3.1Halbleiter-Elemente
4.3.2 Leistungselektronische Schaltungen
4.4 Energiespeicher
4.4.1 Allgemeines
4.4.2 Sekundärelemente
4.4.3 Blei-Batterien (Pb/PbO?)
4.4.4 Nickel-Cadmium-Batterien
4.4.5 Nickel-Metallhydrid-Batteriesysteme
4.4.6 Lithium-Ionen-Batterien (Li-Ion)
4.4.7 Na-NiCl-Batterie (Zebra)
4.4.8 Natrium-Schwefel-Batterie
4.4.9 Superkondensatoren
4.4.10 Schwungradspeicher
4.4.11 Hydropneumatische Speicher
4.4.12 Vergleich der Energiespeichersysteme
4.5 Nebenaggregate
4.5.1 Hydraulische Impulsspeicher HIS®
4.5.2 Elektrische Servolenkung
4.5.3 Heizung und Klimatisierung
5 Antriebsstrangmanagement
5.1 Betriebszustände von Hybridfahrzeugen
5.2 Betriebsstrategien
5.2.1 Einteilung von Betriebsstrategien
5.3 Simulation von Hybridfahrzeugen
5.3.1 Modellierung eines Hybridfahrzeugs
5.3.2 Beispiel Betriebsstrategie
5.3.3 Beispiel für Dimensionierung der E-Komponenten
5.3.4 Betriebsstrategien unter Einbeziehung des Thermomanagements
5.4 Betriebsstrategien mit Prognosefunktionen
6 Ausgeführte Pkw- und Motorrad-Hybridkonzepte
6.1 Toyota Prius
6.2 Lexus RX400h und RX450h
6.3 Lexus GS450h
6.4 Lexus LS600h
6.5 Integraqted Motor Assist (IMA)-Hybridsystem von Honda
6.6 Mercedes-Benz S 400 HYBRID
6.7 Mercedes-Benz ML 450 Hybrid
6.8 BMW X6 ActiveHybrid
6.9 Magna HYSUV
6.10 VW Touareg Hybrid
6.11 AVL ECO Target
6.12 AVL Turbohybrid
6.13 Opel Flextreme und Ampera
6.14 VW twinDrive
6.15 Toyota Supra HV-R (Hybrid)
6.16 Piaggio MP3 Hybrid
7 Ausgeführte Lkw- und Bus-Hybridkonzepte
7.1 Hybridbusse
7.1.1 Orion VII HybriDrive
7.1.2 Mitsubishi Fuso Aero
7.1.3 Mercedes-Benz Citaro G BlueTec Hybrid
7.1.4 MAN Hybridbusse
7.1.5

Über Autor(innen)

Dr. Peter Hofmann ist Associate Professor am Institut für Verbrennungskraftmaschinen und Kraftfahrzeugbau der Technischen Universität Wien und hält dort die Vorlesung „Hybridfahrzeuge“. Seit 2003 ist er Leiter des Kompetenznetzwerkes „Antriebssysteme der Zukunft“ (K-net KFZ), welches sich mit der Entwicklung von Hybridantriebssystemen beschäftigt.