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Subaru favorisiert Hybrid-Antriebssysteme

Der Mutterkonzern der Marke Subaru, die Fuji Heavy Industries Ltd. (FHI), hat den Bau umweltfreundlicher Hybrid-Antriebssysteme angekündigt. Sie sollen durch zwei neue Technologieprojekte realisiert werden. Es handelt sich zum einen um das Turbo Parallel Hybrid-Antriebssystem (TPH) für ein Hybridfahrzeug (Hybrid Electric Vehicle – HEV), das der Konzern im Jahre 2007 zu Erprobungszwecken auf den Markt bringen wird. Zum anderen wird die Entwicklung eines Lithium-Ionen-Kondensators (Li-ion) vorangetrieben, der die künftig wesentlich größeren Einsatzmöglichkeiten von Batterien vorwegnehmen soll.

Die Turbo Parallel Hybrid-Technologie als Energiequelle für den Betrieb sauberer Fahrzeuge ist für Subaru von strategischer Bedeutung. Deshalb wurde das System mit Fokus auf eine künftige Großserienfertigung entwickelt und soll in die Subaru-Kerntechnologien von Ottomotor und Symmetrical AWD integriert werden. Bei der TPH-Technologie wird ein schlanker, zehn Kilowatt starker Elektromotor zwischen Verbrennungsmotor und Automatikgetriebe platziert. Die Kombination von Motorgenerator und Otto-Turbomotor, der nach dem Miller-Prinzip arbeitet, liefert sowohl kraftvolles Durchzugsvermögen bei mittleren Drehzahlen und gleichzeitig kräftiger Beschleunigung als auch hohe Wirtschaftlichkeit im praktischen Alltagsbetrieb. Die große Leistungsfähigkeit ermöglicht in allen Bereichen das "Motor-Assist"-System. Es verstärkt das Drehmoment auch bei niederen Drehzahlen.

Zum Miller-Prinzip: Beim Miller-Motor wird ein Teil des angesaugten Luft-Benzin-Gemischs durch das Einlassventil, das im Verdichtungstakt noch eine Zeitlang offen steht, sofort wieder ausgestoßen. Die Zylinder werden also schlechter gefüllt, was eine geringe Abgastemperatur, weniger Schadstoffe und eine geringe Klopfneigung zur Folge hat. Den Nachteil der schlechten Füllung gleicht ein Kompressor aus. Der Lader drückt dem Motor weit mehr Gemisch ein, als er ansaugen könnte – dank des offen stehenden Einlassventils ganz ohne Klopfgefahr. In der Praxis fährt sich der Miller-Motor wie ein normales Kompressor-Triebwerk.

Laut FHI ist das TPH-Antriebssystem noch kostengünstiger als das bisherige Hybridsystem SSHEV (Sequential Series Hybrid Electric Vehicle), weil es mit einem kompakteren Elektromotor und einer kleineren Batterie ausgestattet ist. Zur Steigerung des Wirkungsgrades von TPH ist auch der Einsatz von hochleistungsfähigen Mangan-Lithium-Ionen vorgesehen, die derzeit von NEC Lamillion Energy Co., Ltd., entwickelt werden.

Bei der Weiterentwicklung des Li-ion-Kondensators wurde die Energiedichte wesentlich erhöht, trotzdem bleibt die überlegene Fähigkeit der spontanen Ladung und Zündung sowie die Langlebigkeit normaler Kondensatoren erhalten. Die negative Elektrode (Kathode) besteht nun aus einem neu entwickelten Li-ion-Karbonmaterial und der Elektrolyt besteht ebenfalls aus Lithium-Ionen. Diese Technologie heißt "Pre-Doping" und ermöglicht den Einschluss einer großen Anzahl von Lithium-Ionen an der Kathode des Kondensators. Dadurch erhöht sich die Kapazität sowie die elektrische Potenzialdifferenz und ermöglicht somit auch eine hohe Spannung, ohne die Leistung der positiven Elektrode (Anode) zu verringern.

Neben den bereits genannten Eigenschaften, beinhaltet das Prinzip des Li-ion-Kondensators das Potenzial für größere Vielseitigkeit und höhere Leistung der Kondensator-Okklusion. So soll die Verwendung neuer Materialien an der Anode in Verbindung mit der Pre-Doping-Technik des Li-ion-Kondensators die Speicherkapazität herkömmlicher Kondensatoren verdoppeln. Ziel einer erfolgreichen Kommerzialisierung des Li-ion-Kondensators in Kompaktfahrzeugen ist, auch Nutzfahrzeuge mit dieser Technologie auszustatten. Außerdem kann der neue Kondensator eine Alternative zu herkömmlichen Bleibatterien sein. Auch sind solche hochleistungsfähigen Energie-Speichersysteme die Schlüsseltechnologie für den künftigen Einsatz von Fahrzeugen mit Hybrid-Technologie, Brennstoffzellen und Elektroantrieb. Metadaten anzeigen: Autor verbergen | Schlagworte