Mikrohybridisierung bei 48 V. Was ist ein „Mikro-Hybrid“-Auto?

Der neueste technische Fortschritt, der im Automobilbereich vorgestellt und bereits vermarktet wird, ist die 48-V-Mikrohybridisierung von Fahrzeugen wie dem Mercedes-Benz W222, die mit einem am Thermoblock angebrachten elektrischen System ausgestattet sind, das den Kraftstoffverbrauch und die direkten Emissionen reduziertJawohl Diese Technologie soll ein Zwischenkapitel sein zwischen Wärmekraftmaschinen und einer nicht allzu fernen Zukunft, die durch die Verallgemeinerung von Elektromotoren geht. Tatsächlich haben immer mehr Länder eine Frist für die Kommerzialisierung von Fahrzeugen gesetzt, die von Verbrennungsmotoren angetrieben werden.

Diese Mikrohybridisierung bei 48 V repräsentiert auch den Beginn einer radikalen Wandel in der Art und Weise, wie wir Europäer fahren werden oder, wie man so schön sagt, mit dem autonomen Fahrzeug vor der Tür, um sich einfach fortzubewegen. Logischerweise muss diese neue Form der Mobilität schrittweise eingeführt werden, sowohl für die Untersuchung ihrer sozialen Akzeptanz als auch für die wirtschaftlichen Einschränkungen, die die Entwicklung dieser neuen und komplexen Technologien für die Hersteller mit sich bringt.

Das Elektrofahrzeug auf dem spanischen Markt

Der Absatz von Elektro- und/oder Plug-in-Hybridfahrzeugen steigt in Spanien in einem schwindelerregenden Tempo: Zwischen Januar und September 2017 haben sich die Verkäufe dieses Autotyps im Vergleich zum gleichen Zeitraum im Jahr 2016 fast verdoppelt. Wenn wir jedoch die Gesamtzahl der zugelassenen Fahrzeuge berücksichtigen, können wir das in unserem Land sehen Dabei bewegen wir uns noch in recht bescheidenen Zahlen: 5 % des Gesamtumsatzes gehen also auf 6 %, wenn wir uns auf touristische Fahrzeuge konzentrieren.

Es bleibt zu hoffen, dass diese Zahlen nicht erklärt werden, ohne das in unserem Land verfügbare Angebot an Elektro-Pkw oder Plug-in-Hybriden im Detail zu analysieren. Auf dem spanischen Markt Das billigste Elektroauto zum Verkauf ist der Smart Fortwo; sein Preis übersteigt 23.300 Euro und es ist kein Auto, das die grundlegenden Mobilitätsbedürfnisse einer breiten Bevölkerungsschicht erfüllt. Bei Personenkraftwagen mit Plug-in-Hybrid-Mechanik ist das billigste, was wir finden können, das Hyundai Ioniq; Mit einem Preis von knapp 30.000 Euro haben wir es erneut mit einem Fahrzeug zu tun, das für viele Familienökonomien nicht erreichbar ist.

6, 12 oder 48 V, aber was ist ein Volt?

Es tut mir sehr leid, aber das erste, was ich tun werde, ist, zu unseren Highschool-Klassen zurückzukehren, um mich an einige der Physik der Elektrizität zu erinnern, die für ein besseres Verständnis des Artikels unerlässlich sind.

Das Volt ist a elektrische Potentialeinheit was als die Potentialdifferenz über einem Leiter definiert werden kann, wenn ein Strom von einem Ampere ein Watt Leistung verbraucht. Aus der Definition selbst lässt sich ableiten, dass bei einer Änderung des elektrischen Potentials von 12 V auf 48 V das System die Einbeziehung von Elementen ermöglicht, die eine größere Intensität und/oder eine größere Leistung erfordern.

Ich werde nicht mehr entwickeln, aber wenn ich Sie bitte, behalten Sie die Idee In einem elektrischen System müssen Konzepte wie Intensität und Leistung berücksichtigt werden..

Stromverbrauch im Auto

Das erste Auto, das ich in einem ebenso illegalen wie empfohlenen Alter gefahren bin, war ein Peugeot 505 aus dem Jahr 80. Dieses Fahrzeug hatte keine elektrischen Fensterheber, keine Servolenkung und keine der vielen Komfortfunktionen, die wir heute als unerlässlich erachten. Wenn das Fernlicht oder die Heckscheibenheizung eingeschaltet waren, fiel die Drehzahl im Leerlauf des Motors etwas ab und die Motordrehung wurde sogar instabil.

Heute die überwiegende Mehrheit von uns Wir reisen in Autos mit eingeschalteter Klimaanlage, wir hören die Musik, die aus den Funkgeräten kommt, wir orientieren uns mit dem NavigatorWir träumen von digitalen Dashboards wie beim BMW G11, nutzen die Gelegenheit, unsere Handys aufzuladen und Tablets zu nutzen, damit die Kleinen unterhalten werden und uns nicht stören, was zu meiner Zeit auf andere Weise „fixiert“ war als nicht werde ich nennen, um die Sozialdienste nicht zu alarmieren.

Jedes Mal, wenn wir das Auto benutzen, fordern wir eine bestimmte Menge an Energie die über die Jahre zunimmt. Aber es ist auch so, dass auch wenn wir das Auto nicht benutzen, das fahrzeugeigene System des Fahrzeugs Strom verbraucht: Obwohl wir es nicht merken, geht die Uhr weiter, der Bordcomputer speichert die Daten, der Alarm ist wachsam … Kurz gesagt, das Ein modernes Auto verbraucht ständig Strom, egal ob es sich bewegt oder anhält.

Obwohl es in der Automobilwelt seit etwa zwanzig Jahren im Einsatz war, war es erst das fünfziger Jahren des letzten Jahrhunderts, als sich die Verwendung eines 12-Volt-Bordnetzes weit verbreitete zum Nachteil von Systemen mit nur 6V. Seitdem hat sich das elektrische Potenzial nicht verändert, obwohl Autos immer mehr elektronische Elemente haben.

Mikrohybridisierung bei 48 V

Um die Mikrohybridisierung bei 48 V zu erklären und dabei ein Übermaß an Technik und/oder theoretischem Unterricht zu vermeiden, werde ich mich auf das Beispiel stützen, das ich besonders betrachte der derzeit fortschrittlichste Mikro-Hybrid-Thermoblock, der Mercedes Benz M256-Motor.

Dieser Block repräsentiert die Rückkehr des Hauses Stern zu den Reihensechszylinder-Motoren nach jahrelangem Gebrauch V sechs Zylinderblöcke. Er hat ein Fassungsvermögen von 2.987 Kubikzentimetern und wird in zwei Versionen mit 270+16 und 320+16 Kilowatt (367+22 bzw. 435+22 Pferde) angeboten. Zudem sind sie für ihren Hubraum nicht nur relativ starke Motoren, sondern können auch ein Drehmoment von 500 bzw. 520 Newtonmetern bei 1.600 bzw. 1.800 Umdrehungen pro Minute liefern.

Dieser neue Motorblock hat eine Besonderheit, die ihn sowohl von den üblichen Thermoblöcken als auch von den Hybridblöcken unterscheidet: Es hat keine Art von Riemen oder Kette aber was es ausstattet, ist eine Reihe kleiner Elektromotoren, die an verschiedenen Stellen des Motors verteilt sind und die dank der Verwendung von a funktionieren 48V elektrisches System. Durch den Verzicht auf Riemen oder Ketten läuft der Motor deutlich ruhiger und leiser.

Anlasser und Lichtmaschine

Dieser neue Mercedes-Benz-Motor hat ein elektrisches Element, das sich zwischen dem Motorblock und dem Getriebe befindet, das von einer 48-V-Batterie gespeist wird und sich dem anschließt Anlasser- und Lichtmaschinenfunktionen in einem Gerät. Hinsichtlich seiner Funktion als Anlasser dreht diese bei Mercedes-Benz ISG genannte Vorrichtung die Kurbelwelle mit einer Drehzahl von weniger als 550 Umdrehungen pro Minute (Leerlaufdrehzahl dieses Motors), bevor die elektrische Motorsteuerung Motor den Einspritzvorgang einleitet .

Auch auch Es ist verantwortlich für den Neustart der Motordrehung, wenn das automatische Motorabschaltsystem beim Stoppen aktiviert wird (Start&Stop) und Ein- und Ausschalten des Fahrzeugmotors bei Fahrten zwischen 50 und 150 km/h an einem Gefälle, ohne dass der Fahrer das Gaspedal betätigt (segeln fahren). Dieses letzte Merkmal wäre bei einem 12-Volt-Bordnetz undenkbar. Tatsächlich fuhr ich das erste Mal ein Auto „unter Segeln“ mit einem BMW F10 mit Automatikgetriebe per Drehmomentwandler und obwohl das Getriebe ausgekuppelt war, kam der Motor nicht zum Stillstand, sondern drehte im Leerlauf weiter.

Andere Funktionen von Dieses integrierte Gerät soll als Stromgenerator zum Laden der Batterie dienen und somit die Lichtmaschine ersetzen., und mit 16 Kilowatt und 250 Newtonmetern den thermischen Motor in Beschleunigungsphasen zu unterstützen, wodurch der Kraftstoffverbrauch in Zeiten reduziert werden kann, in denen ein thermischer Block einen höheren Energiebeitrag erfordert.

Aufladen

Dieser M256-Block ist ausgestattet mit ein Twin-Scroll-Turbo und ein elektrischer Kompressor. Der Turbo wird durch den Druck der Abgase bewegt und benötigt daher, dass sich der Motor mit einer bestimmten Drehzahl dreht, damit der Druck der Abgase die Turbinenschaufeln bewegen kann, sodass sein Wirkungsgrad mit zunehmender Drehzahl steigt der Motor. Der Kompressor seinerseits bewegt sich nicht durch einen Riemen, der ihn mit der Kurbelwelle synchronisiert, sondern dank eines Elektromotors, der den Kompressor in drei Zehntelsekunden aus dem Stillstand auf 70.000 Umdrehungen pro Minute bringen kann.

Andere Systeme

Ein anderer Marken, die sich bereits für die 48-Volt-Mikrohybridisierung entschieden haben, waren Audi, mit vielen Ähnlichkeiten mit dem zuvor erwähnten System für Mercedes Benz. Die Premiere dieser Technologie hat jedoch mit dem Coming-out des stattgefunden Audi A8 D5. Ich sage das, weil der Audi SQ7 4M zwar einen 48-Volt-Elektrokompressor verwendete, aber tatsächlich eine 12-Volt-Lichtmaschine und einen 48-Volt-Transformator hatte, um das elektrische System des Kompressors mit Strom zu versorgen.

Das neue Flaggschiff von Audi setzt im Gegensatz zum Allroad auf eine Technologie ähnlich der von Mercedes Benz, bei der das 48-V-Bordnetz das Hauptsystem ist und das 12-V-Bordnetz zweitrangig bleibt. Beim Starten des Motors gibt es jedoch einen grundlegenden Unterschied. Während Mercedes Benz es dem ISG-System anvertraut, Audi hat einen Anlasser behalten um den Motor bei niedrigen Temperaturen zu starten.

Suzuki

Vor einigen Monaten entwickelte die japanische Marke die SHVS-System besteht aus einem kleinen Elektromotor, der die thermische Blockierung beim Beschleunigen unterstützt und für den Neustart des Fahrzeugs verantwortlich ist, nachdem das automatische Start-Stopp-System es gestoppt hat. Wie bei Mercedes Benz oder Audi ist dieses System nicht in der Lage, das Auto selbst zu bewegen, aber im Gegensatz zu den vorherigen Das SHVS arbeitet mit dem 12-Volt-Hauptstromsystem.

Hybriden "zu verwenden"

Es gibt einen grundlegenden Unterschied, der mich die bisher bekannten Hybridfahrzeuge von den Mikrohybriden unterscheidet: Bei ersteren ist der Elektromotor in der Lage, das Auto selbst anzutreiben, während Bei leichten Hybriden unterstützt der Elektromotor nur den Verbrennungsmotor bei Beschleunigungen.

Gegenwart oder Zukunft?

Vielleicht beide. Die Mikrohybridisierung oder Lichthybridisierung ist bereits angekommen. Derzeit wird es nur in undenkbaren Fahrzeugen für die überwiegende Mehrheit der heimischen Volkswirtschaften angeboten, aber ich wage zu sagen, dass, wie bei den meisten technischen Fortschritten in der Automobilwelt, wird nach und nach auf populärere Segmente ausgeweitet zum Zwischensystem zwischen Verbrennungsmotor und reinen Elektromotoren zu werden.

Denken Sie beispielsweise daran, dass 1989 nur 0 % der in Spanien zugelassenen Neufahrzeuge ein Antiblockiersystem hatten, 6 die Hälfte der zugelassenen Fahrzeuge ein Antiblockiersystem hatten und es 1998 obligatorisch wurde. Es ist alles an der Zeit…