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Hybrid mit 3 zyl. TDI???
Hallo liebe Leser und Technikfans,
ich stelle mir gerade folgende Frage, bei der Ihr mir vielleicht ein Paar aus technischer Sicht hilfreiche Antworten geben könnt:
Beispiel:
Angenommen Toyota würde einen neuen Camry Hybrid rausbringen, nur dass sie den Benziner gegen einen 1,5 L 3 zyl. Turbodiesel eingetauscht haben. Wenn man längere Autobahnfahrten im Fahrprofil hat, müsste sich ja der DPF immer schön regenerieren können. Welche großartigen Probleme könnten denn noch auftauchen? Geben muss es ja welche, sonst hätten wir ja einen Haufen Dieselhybride herumfahren :)
Ich weiß auch, dass es schon mehrere Versuche in der Richtung gab, jedoch scheinbar alles wieder verworfen wurde. Verstehe aber aus technischer Sicht nicht ganz den Grund dafür.
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45 Antworten
Problemmen:
In Deutschland Hybriden Markanteil liegt bei ca 1%.
Selbst zwischen Toyotas in Detschland - Camry ungeliebte Model, Verkauf Zahlen alle kleinste.
Wenn in Russland Camry sehr beliebt ist (neben Optima), aber dort gibst keine Hybrid und am bestenst mit 3,5L großen Motor.
Idustrie macht das, was Kunde kauft - Lange Motorhaube, große Räder, mehr Ausspuff, lieber ein SUV.
Technisch ist möglich ein Hybrid mit sehr kleinen Dieselmotor 1,0 - 0,5L Hubraum, welche arbeitet in 500rpm schmalen Arbeitsdrehzahlen, mit Verbrauch 0,5L, kann sein braucht solche Dieselhybrid keine Partikel Filter.
Wird ihn keinen kaufen, weil peinlich...
Gruß. I.
Das konzept des hybriden besteht darin dass die Energie die beim bremsen sonst als Wärme über die Bremsscheibe verloren gehen würde, zu elektrischer Energie umgewandelt wird um diese für den nächsten Beschleunigungsvorgang zu verwenden.
Wieso Dieselhybride kein verkaufshit geworden sind ist einfach zu erklären über den Aufwand-Nutzen Verhältniss.
Ein Diesel hat einen höheren Wirkungsgrad als ein Benziner. Dafür kostet der Antrieb aber auch einiges mehr.
Ein hybridsystem unabhängig vom Hauptantrieb arbeitet natürlich auch nicht verlustfrei. Effizienzen von Generatormotoren im Bereich von 0.9 kombiniert mit Batterieeffizienz von 0.8. Kombiniert man diese im Prozess Energie Rückgewinnung -> Speicherung-> Energie wieder Nutzung so muss man 0.9^2*0.8^2 entspricht dass 51,8% Effizienz und da ist der eigenverbrauch an Strom der steuerelektronik noch nicht berücksichtigt. Es gibt Dieselmotoren die in ihrem Optimum an solche Wirkungsgrade erreichen somit ist die Mehraufwand sprich mehr Kosten und mehr Gewicht im Fahrzeug nicht sinnvoll.
Natürlich ist das von mir aufgezählte nicht 100% korrekt weil die Zahlen nicht exakt sind aber ich hoffe dass das Prinzip verständlich wurde.
Der Toyota Hybrid spart, indem er den Lastpunkt des Benzinmotors verschiebt und so den ineffzienten Teillastbetrieb des Benzinmotors vermeidet. Ein Dieselmotor ist bei Teillast in Verhältnis deutlich sparsamer, so dass sich der Aufwand kaum lohnt.
Zudem erreichen die von Toyota verwendeten Benzinmotoren inzwischen 41% Wirkungsgrad im Bestpunkt (der im Hybrid oft erreicht wird) und sind damit fast auf Dieselniveau. Ein Diesel-Hybrid würde seinen Verbrauchsvorteil also fast nur aus dem höheren Energiegehalt pro Liter Diesel gegenüber einem Liter Benzin ziehen.
Toyota ähnlich dem i-MMD bzw. e:HEV Hybrid Antrieb von Honda. Wo der Benziner nur aggiert wenn die Elektromotoren ineffizient werden. Er kann zwischen 3 Modi hin und her wählen damit das Fahrzeug in allen Lebenslagen effizient funktioniert.
https://www.youtube.com/watch?v=clDzTvPqyJU&t=1730s
Honda E-CVT erklärt:
macht wenig sinn...dieselmotoren verkoken ´gern´, wenn sie kurze laufzeiten haben...davon abgesehen sind aktuelle diesel sowieso schon extrem teuer, da braucht man nicht auch noch ne hybridtechnik
Zitat:
@IMPORT_TUNER schrieb am 29. Dezember 2020 um 03:08:33 Uhr:
Hallo liebe Leser und Technikfans,
ich stelle mir gerade folgende Frage, bei der Ihr mir vielleicht ein Paar aus technischer Sicht hilfreiche Antworten geben könnt:
Beispiel:
Angenommen Toyota würde einen neuen Camry Hybrid rausbringen, nur dass sie den Benziner gegen einen 1,5 L 3 zyl. Turbodiesel eingetauscht haben. Wenn man längere Autobahnfahrten im Fahrprofil hat, müsste sich ja der DPF immer schön regenerieren können. Welche großartigen Probleme könnten denn noch auftauchen? Geben muss es ja welche, sonst hätten wir ja einen Haufen Dieselhybride herumfahren :)
Ich weiß auch, dass es schon mehrere Versuche in der Richtung gab, jedoch scheinbar alles wieder verworfen wurde. Verstehe aber aus technischer Sicht nicht ganz den Grund dafür.
Alle verworfen? C, E, GLC, GLE gibt es bei Mercedes alle als Diesel-Hybrid. Weitere folgen.
Ein anderes Thema sind die Kosten. Als wir vor Jahren mal einem leitenden Ingenieur von Honda ein Diesel-Hybrid-System vorgestellt haben, hat er sich das mit japanischer Höflichkeit geduldig angehört und zum Schluss gefragt, weshalb man die beiden teuersten Systeme in einem Auto vereinen sollte.
Soviel dazu.
Na ja, er hat recht. Diesel-Hybrid ist Bauernfängerei und macht technisch keinen Sinn. Wenn ich sehe was der Verbrenner bei meinem Prius so alles anstellt... Für einen Diesel die reinste Rosskur.
Grüße,
Zeph
Ich stelle mir das auf einer anderen Ebene reichlich interessant vor:
Man fährt rein elektrisch und bei voller Leistungsanforderung rappelt dann plötzlich ein 3-Zylinder-Diesel los?
Für Dieselmotoren gibt es eigentlich nur ein relevantes Anwendungsfeld, nämlich den Betrieb bei annähernd konstanter Drehzahl.
Zitat:
@illusion2001 schrieb am 29. Dezember 2020 um 10:03:20 Uhr:
Der Toyota Hybrid spart, indem er den Lastpunkt des Benzinmotors verschiebt und so den ineffzienten Teillastbetrieb des Benzinmotors vermeidet. Ein Dieselmotor ist bei Teillast in Verhältnis deutlich sparsamer, so dass sich der Aufwand kaum lohnt.
Zudem erreichen die von Toyota verwendeten Benzinmotoren inzwischen 41% Wirkungsgrad im Bestpunkt (der im Hybrid oft erreicht wird) und sind damit fast auf Dieselniveau. Ein Diesel-Hybrid würde seinen Verbrauchsvorteil also fast nur aus dem höheren Energiegehalt pro Liter Diesel gegenüber einem Liter Benzin ziehen.
Das verstehe ich jetzt überhaupt nicht.
Wenn ich nur 6PS Leistung brauche, wohin soll denn der Lastpunkt verschoben werden? Auf 10PS, 20PS, 30PS, oder wie.
Es ist doch eher so, wenn E-Motor und Verbrenner gleichzeitig arbeiten, wird doch die Last des Verbrenners reduziert, wodurch er weniger Kraftstoff verbraucht.
Und das stufenlose Getriebe sorgt dafür, das die anliegende Last in jenem Drehzahlbereich abgerufen wird, der den dafür geringsten Verbrauch gewährleistet.
Zitat:
@FWebe schrieb am 29. Dezember 2020 um 20:41:49 Uhr:
Ich stelle mir das auf einer anderen Ebene reichlich interessant vor:
Man fährt rein elektrisch und bei voller Leistungsanforderung rappelt dann plötzlich ein 3-Zylinder-Diesel los?
Für Dieselmotoren gibt es eigentlich nur ein relevantes Anwendungsfeld, nämlich den Betrieb bei annähernd konstanter Drehzahl.
Also wenn Plug In mit Dieselmotor nen Sinn ergeben soll, dann eigentlich nur, wenn man lediglich zw. rein elektrisch und nur Verbrenner wählen kann, wobei dann Umschalten von E-Modus auf Verbrenner nur ab einer vorgegebenen Kühlwassertemperatur.
Da drunter muss erst angehalten werden, um den Diesel erst mal nen bissl warn fahren zu können, bevor er Leistung bringen muss.
Will damit sagen, das ich von dieser Kombination nix halte.
Die beste Konzept für einen Hybridmodus ist und beibt ein Saugbenziner mit Saugrohreinspritzung, der schlichtweg am unempfindlichsten mit ständigem Motor an, Motor aus klarkommt.
Zitat:
@Rainer_EHST schrieb am 29. Dezember 2020 um 20:53:43 Uhr:
Die Lastpunktverschiebung entsteht dadurch, dass die überschüssige Leistung zum Generieren und Speichern von Strom verwendet wird.
Dadurch kann der Verbrenner einen höheren Wirkungsgrad ansteuern und damit inklusive Wandlungsverlusten effizienter arbeiten.
Es treiben nicht zwingend beide Motoren die Räder an, sondern manchmal nur der Verbrenner, welcher zusätzlich noch den Generator mit mehr Leistung speist. Ist dieser Betrieb in Summe zu ineffizient, wird einfach rein elektrisch gefahren.
Dieses Konzept vermeidet Teillastzustände, weil der Verbrenner durch den Generator und das Getriebe immer in einem effizienten Betriebsbereich gehalten wird. Der relevante Vorteil des Diesels ist eben jener Teillastbereich, welcher mit einem vernünftigen Hybridsystem nahezu komplett vermieden werden kann, womit der Effizienzvorteil des Diesels (innerorts spart er gegenüber nornalen Benzinern i.d.R. am meisten) hinfällig wird.
Man kann das sogesehen auch in einzelene Betriebszustände einteilen, die speziell beim HSD möglich sind:
-rein "elektrisch"
-seriell hybrid
-parallel hybrid
-rein "thermisch"
Grundsätzlich geht der Großteil der Verbrennerleistung direkt an die Räder (außer beim Kaltstart), da dies mit den geringsten Wandlungsverlusten verbunden ist. Die Lastpunktverschiebung kommt dann oben drauf, quasi wie mit einem deutlich potenteren geregelten Generator.
Kurz:
Das System erhöht durch die Stromproduktion die Last des Verbrenners, wenn dieser sonst durch zu geringe Last ineffizient liefe und entlastet ihn, wenn er seinen effizienten Arbeitsbereich nach oben hin verlässt.
@Rainer_EHST
Man kann den Lastpunkt verschieben indem man den Akku lädt.
Braucht wärend des Ladens aber trotzdem erst mal mehr Kraftsoff.
Wenn der Akku "leer" ist, muss er ja irgendwie wieder geladen werden. Und wird gerade nicht genügend rekuperiert, dann halt auch durch Motorlast. Deshalb denke ich mal nicht, das die Batterie wärend der Fahrt geladen wird, nur um eine beabsichtigte Lasterhöhungen zu erzielen, sondern weil es momentan anders nicht möglich ist.
Der positive Nebeneffekt ist dann natürlich, das durch diese Last- und Effizienzerhöhung beim Verbrenner, unterm Strich der Mehrverbrauch geringer ist, als beim Einsatz des E-Motors eingespart wird.
Nein,das ist schon richtig. Das Ziel ist, den Verbrenner effizient zu betreiben. Das wird wie gesagt dadurch erreicht, dass die Last erhöht wird, wenn sie zu gering für einen effizienten Betrieb ist, die überschüssige Energie landet im Akku und kann später verwendet werden, wenn die Last sehr hoch ist oder um rein elektrisch zu fahren. Die zusätzliche Unterstützung ermöglicht auch, den Benzinmotor insgesamt effizienter zu bauen.
Ganz plakativ wird das beim Fahren in der Stadt sichtbar. Man fährt einige Zeit mit einem für die geringe Geschwindigkeit ungewöhnlich hohen Momentanverbrauch, danach einige Zeit komplett ohne Verbrauch.