Wie mein Auto funktioniert

Das wichtigste Teil ist das Überlagerungsgetiebe:

Überlagerungsgetriebe

Das ist ein Planetengetriebe und hat drei Wellen. In dieser Darstellung sind links und rechts die Antriebswellen dargestellt, und nach unten die Abtriebswelle. Die treibt die Räder an. Die Drehzahl der Abtriebswelle ergibt sich aus der Summe der Drehzahlen der beiden Antriebswellen.

Das Überlagerungsgetriebe ist in meinem Auto zusammen mit zwei Elektromotoren und einem Benzinmotor folgendermaßen eingebaut:

Batteriebetrieb

Im Normalfall treibt der Elektromotor M1 über den einen Eingang des Überlagerungsgetriebes die Räder an. Der zweite Eingang ist festgebremst. In diesem Modus steht eine Antriebsleistung von 111kW zur Verfügung.

Batteriebetrieb bei hoher Geschwindigkeit

Ab ca. 80 km/h wird die Drehzahl des Motors M1 so hoch, daß es effizienter ist, den Motor M2 zuzuschalten. Da sich die Drehzahlen von M1 und M2 addieren, kann M1 langsamer laufen.

Die beiden Motoren könnten zusammen 165kW leisten, aber die tatsächliche Leistung dürfte von der Motorregelung oder zumindest von der Batterie begrenzt werden.

Betrieb mit Range Extender

Wenn die Batterie leer ist, wird der Range Extender zugeschaltet. Das ist ein Benzinmotor, der aus Marketing-Gründen nicht so heißen darf. Im Normalfall treibt er M2 an, der als Generator arbeitet und den Strom für M1 bereitstellt. M1 treibt die Räder an.


Betrieb mit Range Extender bei hoher Geschwindigkeit

Bei Geschwindigkeiten über ca. 80 km/h, wenn die Drehzahl von M1 zu hoch wird, kommt der vierte Modus zum Einsatz. Hier wirkt der Range Extender direkt auf das Überlagerungsgetriebe, während M2 als Generator arbeitet und die Leistung für M1 bereitstellt, der das Gegenmoment aufbringt

Der Generator M2 hat nur eine Leistung von 54kW. Auf Dauer kann das Auto im Range Extender-Betrieb also nur 54kW leisten. Wahrscheinlich ist deswegen die Höchstgeschwindigkeit auf 161km/h beschränkt.

Wenn kurzzeitig, zum Überholen oder am Berg, mehr Leistung benötigt wird, dann springt die Batterie ein. Die hat noch eine gewisse Reserve, weil sie schon bei ca. 30% Restladung als leer angezeigt wird. Nach dem Überholen wird die Batterie dann wieder auf die 30% nachgeladen.

Sollte an einem langen Berg die Batteriereserve nicht ausreichen, zeigt das Auto die Meldung „Reduzierte Antriebsleistung“ an, und fährt nur noch mit 54kW. Im Gebirge ist es mit seinen 1,7t Gewicht dann recht lahm. Um das zu verhindern, stehen dem Fahrer verschiede Möglichkeiten zur Verfügung:

  • Im „Halten“-Modus schaltet das Auto auf Range Extender Betrieb um und versucht, die Batterie auf dem aktuellen Level zu halten.
  • Im „Berg“ wird der Range Extender genutzt, um eine leere die Batterie wieder auf ein bestimmtes Level zu laden.

Damit kann man es sich so einrichten, daß man vor langen Steigungen noch genügend Reserve in der Batterie hat, und die volle Antriebsleistung zur Verfügung steht.

Ein Laden der Batterie mit dem Range Extender ist, abgesehen vom „Berg“-Modus, nicht vorgesehen. Laden ist nur an der Steckdose möglich. Das ist übrigens auch der große Unterschied zum Toyota Prius: Der Prius ist ein Auto mit Benzinmotor, der durch einen Elektromotor unterstützt wird, und daher rekuperieren kann und in einem optimalen Leistungsbereich arbeiten kann. Der Ampera ist ein Elektroauto, das mit Strom fahren soll, und den Benzimotor nur zur Reichweitenverlängerung hat.

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