48-Volt-Mild-Hybridantrieb: Mild-Hybrid spart 17 Prozent Sprit
13 Oktober, 2014
Den Spritverbrauch eines Autos um 17 Prozent zu senken, das gelingt Continental und Schaeffler mit ihrem 48-Volt-Mild-Hybridantrieb, die den Ford Focus 1.0 EcoBoost zum echten Sparfuchs macht.
Die serienfertige Technik steckt im Demonstrationsfahrzeug "Gasoline Technology Car" (GTC).
Der kombinierte Normverbrauch des GTC sinkt nach der elektrischen Ertüchtigung von 5,0 l /100 km im Focus-Referenzfahrzeug um 17 Prozent auf 4,1 l/100 km. Der Golf-Klässler ist bereits ab Werk mit einem schon sparsamen Dreizylinder-Turbo-Benzin-Direkteinspritzer ausgestattet. Doch auch der 1.0-EcoBoost-Motor selbst wurde gegenüber der Focus-Serienversion modifiziert. Die Leistung von 92 kW/125 PS und das maximale Drehmoment von 170 Newtonmeter bei 1 500/min bleiben jedoch erhalten.
Und wie fährt sich der GTC? Komfortabel wie die erste Probefahrt zeigt. Beim Start übernimmt eine 48-Volt-Elektromaschine als zweiter Motor mit 14 kW/19 PS Leistung und 135 Newtonmeter den Vortrieb. Die elektrische Traktionseinheit "EcoDrive" ist per Riementrieb mit der Motorkurbelwelle verbunden. Sie ersetzt als Starter-Generator die Lichtmaschine sowie den Anlasser und unterstützt den Benzinmotor beim Start und beim Antrieb. Das geschieht üblicherweise im Fahrbetrieb bei niedrigen Drehzahlen (Downspeeding). Der Fahrzeugantrieb des GTC wirkt etwas direkter als beim Basis-Focus, das sogenannte "Turboloch" ist damit passé. Und weil Anlasser und Lichtmaschine entfallen, wird die ebenfalls notwendige 12-Volt-Batterie kleiner dimensioniert, sodass die milde Hybridisierung das Autogewicht nahezu nicht erhöht.
Zu den Einspar-Effekten der einzelnen Komponenten kommt ein Synergieeffekt, den die Ingenieure der ausgeklügelten Regelung zwischen dem Kühl-Heiz-System des Motors, der Hybridisierung und des Downspeedings zuschreiben. Die 48-Volt-Technik gewinnt insgesamt mehr Strom zurück, als im Bordnetz benötigt wird. Maximal 2 kW davon werden etwa zur Beheizung des Katalysators eingesetzt, wodurch dieser schnell seine Betriebs-Temperatur erreicht und so insgesamt den Schadstoff-Ausstoß stärker reduziert.
Die Kraftübertragung beim GTC übernimmt ein 6-Gang-Handschaltgetriebe mit elektrifizierter Kupplung (E-Clutch). Das erlaubt Funktionen, die sonst Fahrzeugen mit Automatik-Getrieben vorbehalten sind, so die beiden Zulieferer. Selbst knapp über Leerlaufdrehzahl gibt es dank einer guten Schwingungs-Isolation kein Rasseln im Getriebe. Dafür sorgt laut den Ingenieuren eine Kombination eines sogenannten "Zwei-Massen-Schwungrades mit dem erstmaligen Einsatz von Fliehkraftpendeln" bei einem Handschalt-Getriebe auf.
Continental und Schaeffler zeigen mit dem GTC das Einsparpotenzial durch die 48-Volt-Mild-Hybrid-Technik selbst bei einem bereits sparsamen Pkw mit Downsizing-Motor. Aber auch der Diesel erfährt hier eine starke Konkurrenz. Denn die zu erwarteten Kosten der Hybrid-Technik liegt unter den Mehrkosten eines Diesel-Pkw.
Wolfgang Pester/mid mid/wop
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