Ich versuche zu verstehen, ob oder warum Elektro- und Hybridautos immer Automatikgetriebe haben.
Ich weiß, dass ein herkömmlicher Benzin- / Dieselmotor nur einen kleinen effektiven Drehmomentbereich hat, sodass Sie ein Getriebe benötigen, um diesen Bereich zu erhöhen. Ist das korrekt?
Während Elektromotoren von Anfang an das maximale Drehmoment zur Verfügung haben, benötigen sie kein Getriebe.
Hybriden verstehe ich jedoch nicht. Was sind die Gründe dafür, nur Automatikgetriebe zu haben? Oder gibt es tatsächlich etwas Magisches an Hybriden, um die Kraft des Elektromotors und des normalen Motors zusammenzubringen? Ich weiß, dass VW DSG-Getriebe für seinen Golf GTE verwendet, der ein Hybrid ist.
In vielen Fällen verwendet ein Hybridsystem einen Planetensatz mit mehreren Leistungseingängen (Verbrennungsmotor und [Elektro-]Motor). Die Leistungsquellen arbeiten einzeln beispielsweise auf dem Ring und dem Planetenträger, während das Sonnenrad für die Kraftabnahme zu den Rädern verwendet wird. (Möglicherweise habe ich das Arrangement falsch zugeordnet, aber das Prinzip ist im Grunde das gleiche. Es ist eine wunderschöne Ménage à trois , die mit brillanter Ingenieursarbeit vollendet wird.) Da ist die "Magie", von der Sie sprachen.
Diese Anordnung ermöglicht eine Vielzahl von Strategien, einschließlich aller IC-, rein elektrischer, IC-Motorstarts, regenerativer Bremsen und verschiedener Kombinationen von Wiederaufladung und Antriebsleistung. Der sogenannte "Hybrid Synergy Drive" ist größtenteils eine Anstrengung von Toyota, aber er ist auch an Nissan lizenziert und wurde, glaube ich, gemeinsam mit Volvo entwickelt. Ford und seine Partner verwenden einen Atkinson-Zyklus-Motor mit variablen Hüben. Dieser Motor ist in einem sehr engen Drehzahlbereich hocheffizient und hat ein sehr enges Drehmomentband. BEIDE dieser Systeme verwenden eine Getriebeform, die grob als "CVT" bezeichnet werden könnte, mit einer nahezu unendlichen Anzahl von Übersetzungsverhältnissen, um die Effizienz zu optimieren.
Aus einem der von Ihnen genannten Gründe (breiter Drehmomentbereich von [Elektro-] Motoren) wird ein manuelles Getriebe in diesem System nicht nur nicht benötigt, sondern würde wahrscheinlich in ständigem Konflikt mit den verschiedenen Leistungs-/Regenerationsverteilungsmodellen stehen - die ständig heikle Formeln sind Ändern und Anpassen für Effizienz . Etwas, das nur ein Computer sofort, kontinuierlich und mit einem inhärenten Verständnis der Pferdefedern und des Einhornbluts gut machen kann, die diese Dinge zum Laufen bringen. Sie können vielleicht eine fundierte Vermutung über die Gangwahl anstellen und eine Wahl treffen, aber wahrscheinlich nicht tausend Mal pro Sekunde.
(Obwohl es nicht notwendig sein sollte, [electric] vor "Motor" zu setzen, mache ich das aus Gründen der Klarheit ... und um zuzugeben, dass ich einer von "diesen" Leuten bin ...)
Bei einem Fahrzeug mit Antriebsmotoren an den Rädern (z. B. Tesla) ist wahrscheinlich überhaupt kein wählbares Getriebe erforderlich. Bei einem „Hybridantriebs“-Szenario mit IC und einem einzelnen [Elektro-]Motor als Energiequellen muss der Computer diesen Betrieb und die Drehmomentaufteilung steuern. Es ist zweifelhaft, ob ein manuelles 5,6,7-Gang-System (vielleicht mit einer Kupplung?) Auf die ideale effiziente Weise funktionieren würde, die diese Fahrzeuge leisten sollen.
Vergleichen Sie den „Leistungs“-Aspekt eines Nischenfahrzeugs wie einem Tesla mit der „Öko“-Effzienz eines Fahrzeugs wie dem Prius. Keines (insbesondere) bietet eine echte "manuelle" Übertragung, und ich würde vorschlagen, dass keines davon benötigt oder davon profitieren würde. Hochleistungs-„Sport“-Fahrzeuge (bis zu einem gewissen Grad einschließlich Tesla) können normalerweise kein hocheffizientes CVT-Getriebe aufweisen, da diese Getriebe in der Regel in ihrer Drehmomenthandhabungsfähigkeit begrenzt sind. Vielleicht in den nächsten Jahren.
Und als letzte Abweichung aus einer anderen Perspektive, nur Getriebe-Verrückte wie ich weigern sich, Saftboxen zu vertrauen. Hauptsächlich aufgrund meines Alters und meiner Dummheit, aber mein Punkt bleibt. Wer würde es kaufen? Sie können nicht einmal ein modernes V8-Muscle-Car mit ausreichender Marktdurchdringung in einem „Nur-Stick“-Szenario verkaufen. Diese Zeiten sind lange vorbei. [schnüffeln] Sie sehen vielleicht 10-20 % Stick-Verkäufe auf einer Corvette, einem Camaro oder einem Challenger SRT der Spitzenklasse. Abgesehen von den Aspekten der praktischen Technik/Effizienz bezweifle ich also, dass irgendein ernsthafter Hybrid-/Elektro-OEM angesichts der Entwicklungskosten ein Fahrzeug mit Schaltgetriebe mit einem so schlechten ROI überhaupt in Betracht ziehen würde. Bauen Sie es und sie werden NICHT kommen.
Hinweis zur Frage selbst...
Nicht alle Hybriden haben ein Automatikgetriebe. Die erste Generation Honda Insight , Honda Civic Hybrid und Honda CR-Z waren mit Schaltgetriebe erhältlich. Eine interessante Videotour zu einem Gen 1 Insight finden Sie unter: This Honda Gets 61 Miles Per Gallon .
Ich versuche zu verstehen, ob oder warum Elektro- und Hybridautos immer Automatikgetriebe haben.
Wie in einer Antwort darauf hingewiesen wurde, ist dies nicht immer der Fall. Lassen Sie mich Ihnen jedoch mehr über die Toyota-Hybride erzählen.
Bei Toyota-Hybriden IST das Hybridsystem das Getriebe. Das Hybridsystem ist eine clevere Möglichkeit, ein elektrisches stufenloses Getriebe zu implementieren. Im Getriebe befindet sich nur ein Planetenradsatz.
Der Planetenradsatz (die Leistungsverzweigungsvorrichtung) hat drei Wellen:
Es besteht eine Beziehung zwischen der Drehung dieser Wellen. Im Grunde kann man es sich als Differenzial mit komischen Übersetzungen vorstellen.
Der MG2 liefert sein Drehmoment direkt an die Räder. Indem Sie die Drehzahl (vorwärts oder rückwärts) des MG1 einstellen, stellen Sie die Differenz der Drehzahlen des Verbrennungsmotors und der Räder ein.
In Toyota-Hybriden gibt es auch eine kleine Batterie, die begrenzten Strom liefert, um als Puffer zu fungieren, der den Strombedarf für ICE glättet und gleichzeitig nur sehr begrenzte kurze Fahrten mit Strom zulässt, wobei der Motor eher an einem Betriebspunkt mit höherem Wirkungsgrad betrieben wird als den Motor kontinuierlich an einem niedrigen Leistungserzeugungspunkt laufen zu lassen.
Die Batterie leistet je nach Automodell nur ca. 30-40 PS. Die MG1 und MG2 sind weitaus leistungsstärker. Die Cleverness des Hybridsystems liegt also vor allem in einem elektrisch betriebenen stufenlosen Getriebe. Der Akku ist nur ein kleines Extra, das für ein bisschen mehr Energieeffizienz sorgt.
Da bei Toyota-Hybriden das Hybridsystem das Getriebe ist, werden Sie niemals einen Toyota-Hybrid mit einem manuellen Getriebe sehen (es sei denn, Toyota ändert die Prinzipien seiner Hybridautos, was unwahrscheinlich ist).
Pᴀᴜʟsᴛᴇʀ2
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Bart