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VORTRAG
27.01.2011

Combustion Engines: Enabler for E-Mobility – Was muss der Range Extender können und wie sieht ein vielversprechendes Konzept für ein kleines Stadtauto aus?

Vortrag bei Der Antrieb von morgen 2011
6. MTZ-Fachtagung

Elektromobilität
Referent(in): Dr. Friedrich-Wilhelm Speckens, Dr. Karsten Wittek, Dr. Martin Pischinger, Dr. Peter Genender, Dr. Markus Schwaderlapp, FEV Motorentechnik GmbH; Prof. Dr. Eduard Köhler, Kolbenschmidt Pierburg AG;
Co-Autor(en): Jakob Andert, Moritz Bähr, Lehrstuhl für Verbrennungskraftmaschinen, RWTH Aachen

Auch im Falle eines Stadtfahrzeugs muss der Kunde das Elektrofahrzeug als ein entsprechend der Fahrzeugkategorie vollwertiges Fahrzeug wahrnehmen. Der Range Extender dient der Erfüllung dieses Anspruchs, darf dabei jedoch weder das Erlebnis „elektrisches Fahren“ nennenswert einschränken noch zu deutlichen Mehrkosten in der Herstellung bzw. Anschaffung führen. So dient die Auslegung des Verbrennungsmotors auf eine Nennleistung von 30 kW vor allem dem Anspruch „vollwertiges Stadtfahrzeug“. Die V2-Motorarchitektur entspricht der Anforderung nach hervorragenden NVH-Eigenschaften bei geringsten Kosten durch die entsprechend dem Bauraum vertikale Anordnung der Kurbelwelle und dem Massenausgleich mittels Kurbelwellengegengewichten. Der ermittelte Einbauort im Bereich der Reservemulde bestätigt diese Architektur und eignet sich in besonderer Weise für ein modular aufgebautes Fahrzeugkonzept. Durch die Verwendung von zwei E-Maschinen kann in Verbindung mit dem V2-Motor ein äußerst günstiges Package dargestellt werden. Durch die mechanische Koppelung über Zahnräder und eine Reihenschaltung der einzelnen Phasen wird die kostengünstigere Verwendung nur eines Umrichters ermöglicht, ohne bei mechanischen und elektrischen Toleranzen der Maschinen Wirkungsgradeinbußen hinnehmen zu müssen. Untersuchungen zur Betriebsstrategie am FEV Liion Drive zeigen, dass ein von der Fahrzeuggeschwindigkeit und der Fahrpedalstellung abhängiger Range-Extender-Betrieb die Fahrbarkeit hinsichtlich NVH stark verbessert und damit die Kundenakzeptanz signifikant steigern kann.

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