Du kennst die Übung. Ein Hybrid kombiniert einen Benzinmotor mit einem Elektromotor. Ganz einfach. Aber mehr Teile bedeuten normalerweise mehr Reibung, mehr Luftwiderstand und weniger Effizienz. Warum erreichen diese Dinge eigentlich eine bessere Laufleistung?
Die Antwort liegt darin, das richtige Werkzeug für die jeweilige Aufgabe auszuwählen. Elektromotoren sind bei niedrigen Drehzahlen wahre Ungeheuer. Sie bringen das Auto mit minimalem Energieaufwand in Bewegung. Benzinmotoren? Sie hassen den Leerlauf und das Kriechen bei niedriger Drehzahl. Sie bevorzugen gleichmäßiges Fahren mit hoher Geschwindigkeit. Wenn Sie den Elektromotor das Stop-and-Go-Chaos in der Stadt bewältigen lassen und den Benzinmotor auf der Autobahn übernehmen lassen, erhalten Sie ein System mit einem Durchschnittsverbrauch von fast 50 mpg. Das sind satte 25 Prozent mehr als bei einer Standard-Benzinlimousine.
Die meisten dieser Hybride verwenden nicht einmal einen Standard-Ottomotor. Sie verwenden einen Atkinson-Zyklusmotor. Es klingt wie eine schicke Kaffeemischung, ist aber nur ein Trick zur thermischen Effizienz. Der Atkinson-Zyklus hat einen kürzeren Kompressionshub als sein Krafthub. Dadurch werden einige Spitzenleistungen geopfert, um den Kraftstoffverbrauch erheblich zu senken. Sie geben die Zeit von 0 bis 60 auf. Sie gewinnen Meilen pro Gallone.
Ingenieure packen Hybridfahrzeuge mit allen möglichen Effizienztricks aus. So pressen sie jeden Tropfen aus dem Tank.
Regeneratives Bremsen und Aerodynamik
Wenn Sie in einem normalen Auto auf die Bremse treten, wird kinetische Energie in Wärme umgewandelt. Diese Wärme wird an die Luft abgegeben. Abfall. Totale Verschwendung.
Hybride fangen diese Energie ein. Regeneratives Bremsen wandelt die kinetische Energie beim Abbremsen wieder in Elektrizität um, die sie im Batteriepaket speichert. Sie laden im Grunde beim Pendeln auf.
Dann gibt es Form. Der Windwiderstand verringert den Kraftstoffverbrauch bei höheren Geschwindigkeiten. Hybriddesigner formen diese Autos so, dass sie durch die Luft schneiden. Niedrigere Luftwiderstandsbeiwerte bedeuten, dass der Motor nicht so stark arbeiten muss, um die Autobahngeschwindigkeit aufrechtzuerhalten.
Gewicht, Getriebe und Reifen
Schwerere Autos verbrauchen mehr Energie. Zeitraum. Hybride reduzieren das Gewicht, wo immer sie können. Sie finden kleinere Motoren, Magnesiumkomponenten und Aluminiumkarosserien. Weniger zu bewegende Masse bedeutet weniger verbrannten Kraftstoff.
Die Übertragung ist ein weiterer wichtiger Faktor. Viele Hybride verwenden ein stufenloses Getriebe (CVT). Anstatt durch feste Gänge wie den 2. oder 3. Gang zu klicken, verwendet ein CVT ein Riemenscheibensystem. Dadurch kann der Motor seine optimale Drehzahl für die Leistungsabgabe beibehalten, ohne dass die Effizienz durch Gangwechsel beeinträchtigt wird. Sie erhalten die Beschleunigung, die Sie benötigen, ohne den Kraftstoffverbrauch, der durch die Suche nach dem perfekten Übersetzungsverhältnis entsteht.
Sogar der Gummi ist wichtig. Hybridreifen sind oft schmaler und haben einen geringeren Rollwiderstand. Einige haben einen höheren Druck als Standardreifen. Jeder Bruchteil eines eingesparten Pfunds Widerstand summiert sich über Tausende von Kilometern.
Die versteckten Energiesparer
Schauen Sie unter die Motorhaube, wenn das Auto steht. Der Gasmotor ist ausgeschaltet. Motorabschaltsysteme schalten den Motor an roten Ampeln ab. Kein Leerlauf. Während Sie warten, wird kein Kraftstoff verschwendet.
Lenkung und Klimaanlage dienen zur mechanischen Entwässerung des Motors. Direkt mit der Kurbelwelle verbundene Riemen trieben die Servolenkungspumpe und den Klimakompressor an. Hybriden drehen das um. Sie verwenden elektrische Servolenkung und elektrische AC-Kompressoren. Der Motor muss nicht laufen, um die Kabine zu steuern oder zu kühlen. Der Elektromotor übernimmt die Last.
Bei einigen Modellen können Sie sogar einen Fahrmodus umschalten. Wechseln Sie in den Eco-Modus und die Gasannahme wird stumpf. Sie opfern eine schnelle Beschleunigung für eine bessere Kilometerleistung. Es ist ein Kompromiss. Möchten Sie den Lkw schnell überholen oder zwei zusätzliche Meilen pro Gallone sparen?
Nicht nur für Hybriden
Die meisten dieser Funktionen sind nicht nur Hybridfahrzeugen vorbehalten. Regeneratives Bremsen gibt es in reinen Elektrofahrzeugen. CVTs finden Sie in Nicht-Hybrid-Kompaktwagen. Aerodynamische Formen finden Sie in normalen Limousinen.
Aber Hybridkäufer legen Wert auf MPG. Sie wollen Zahlen. Ingenieure häufen sich auf diese Effizienzentwürfe, weil die Kunden sie verlangen. Es geht darum, jedes Designelement im Hinblick auf den Kraftstoffverbrauch zu maximieren.
Es gibt immer mehr zu untersuchen, wie diese Systeme miteinander kommunizieren. Die Technik geht über die bloße Paarung zweier Motoren hinaus.
