Mit der Entwicklung des technischen Fortschritts und des Maschinenbaus versucht die Menschheit, den ökologischen Schaden zu minimieren. Laut Statistik fährt jeder zweite Mensch auf der Welt das Auto. Fast alle Verkehrsmittel sind mit einem Verbrennungsmotor ausgestattet. Beim Betrieb dieses Motors wird Kohlendioxid freigesetzt, was für Menschen und Umwelt schädlich ist.
Heutzutage neben dem Elektromobil existiert auch das Auto, das aufgrund der Kombination von Elektromotor sowie Verbrennungsmotor arbeitet. Anders gesagt hat ein solches Fahrzeug zwei Energiequellen und ist als Hybridauto genannt. Das Hybridauto ist schon lange keine Neuigkeit für die Menschen, da sein Modell vor 100 Jahren ausgearbeitet wurde.
Die Hybrid-Fahrzeuge sind derzeit von führenden Autobau-Unternehmen wie zum Beispiel Toyota oder Honda hergestellt und genießen dabei eine große Popularität. Vor Kauf dieses Modells des Verkehrsmittels sollte man sich klarmachen, wie nämlich es arbeitet und welche Konstruktion es hat.
Die Entwicklung des Hybridautos in der Zeit
Vor mehr als 100 Jahren begann die neue Geschichte des Autobaus. Der weltbekannte Auto-Hersteller Ferdinand Porsche hat ein innovatives Motorsystem mit zwei Energiequellen ausgearbeitet. Damals wurden 300 Fahrzeuge hergestellt, die ihre Käufer sofort gefunden haben. Dennoch kosteten sie teurer als die Fahrzeuge mit dem Verbrennungsmotor. Zu jener Zeit begann Henry Ford die Herstellung der billigen Modelle der Benzinmotor-Autos und die Hybrid-Fahrzeuge verloren ihre Popularität.
Seit jener Zeit wurden noch einige Versuche gemacht, die Hybrid-Autos auszuarbeiten. Die Ingenieure des amerikanischen TRW-Unternehmens entwickelten das erste Vollhybrid-Antriebssystem, das heutzutage in modernen Autos auch verwendet wird.
Das elektromechanische System kombinierte in sich einen viel kleineren Verbrennungsmotor mit einem Elektromotor. Dabei verlor das Fahrzeug seine Hauptleistung nicht.
Diese Technologie fand im Modell GM 512 Hybrid die Anwendung. Dieses Auto mit nur einem Elektromotor konnte die Geschwindigkeit bis zu 16 km/h entwickeln. Bei der Kombination mit einem Benzinmotor konnte das Auto schneller fahren.
In unserer Zeit hat Toyota-Unternehmen das erste Hybrid-Modell ausgearbeitet und hergestellt, das Interesse der Autofans nicht verloren hat. Das ist ein Prius-Modell. Es ist bekannt, dass die Technologie, die als Basis für weitere unzählige Hybridfahrzeuge dient, stammt vom Prius.
Der Betrieb des Hybrid-Autos
Die ersten modernen Hybride „Prius“ verfügten über einen Benzinmotor, der nach dem Atkinson-Miller-Prinzip arbeitete und Energie für zwei Elektromotor-Generatoren über eine Stromverteilungseinrichtung erzeugte, sowie hatten sie eine Hochvoltbatterie, die als sekundäre Energiequelle diente. Diese Konstruktion hat erlaubt, den Betrieb des Verbrennungsmotors zu optimieren und den Kraftstoffverbrauch erheblich zu reduzieren.
Die Energieübertragung von der Primärenergiequelle auf die Antriebswelle der Räder kann nach sequenziellen, parallelen oder gemischten Schemata erfolgen.
Das sequenzielle Schema wird für Chevrolet Volt verwendet. Das ist eigentlich ein Elektromobil, das mit Verbrennungsmotor ausgestattet ist. Der Benzinmotor beginnt zu arbeiten, wenn der Elektromotor leer ist oder wenn der Fahrer die Geschwindigkeit des Fahrzeuges vergrößert.
Mit diesem Fahrzeug kann man Benzin sparen, aber dabei wird die Energie nicht nur in mechanischen Getrieben, sondern auch im Generator und im Elektromotor verloren. Gleichzeitig sind die Preise für ein solches Auto durch die hohen Kosten des Elektroantriebs auch hoch. In der Regel wird es empfohlen, solche Modelle nur im Stadtverkehr zu verwenden.
Das parallele Schema wird in solchen Auto-Modellen wie Honda Civic und Mercedes-Benz S-400 verwendet. Dabei wird der Verbrennungsmotor mit mechanischem Getriebe verbunden. Auf dem Verbrennungsmotor wird auch ein Elektromotor mit Generator eingestellt. Dabei ist der Verbrennungsmotor die Hauptquelle der Energie, die mit dem Elektromotor verstärkt werden kann. Dabei werden die Leistungen von beiden Motoren gekoppelt.
Bei diesem Schema kann die Kapazität des Verbrennungsmotors und demgemäß der Benzinverbrauch reduziert werden. Es ist jedoch zu beachten, dass nach einem solchen Schema kann das Fahrzeug als ein Elektromobil nicht arbeiten.
Das gemischte Konstruktion-Schema wurde bei Herstellung von Toyota Prius verwendet. Derzeit wird es für Lexus, Ford und Mazda auch benutzt. Das Hybridgetriebe weist dabei eine Leistungsverteilung-Einrichtung auf. Dieses Gerät ist für das Zusammenspiel aller Schaltungselemente in verschiedenen Bewegungsarten verantwortlich. Das Gerät besteht aus einem Verbrennungsmotor, zwei Elektromotoren, Generatoren, die über einen spezifischen Mechanismus miteinander verbunden sind.
Dieser Mechanismus kann sowohl im sequenziellen Modus bei niedriger Geschwindigkeit als auch im Parallelmodus bei starken Beschleunigungen arbeiten.
Die Vorteile der Hybrid-Technologie
Abhängig von dem Schema des Hybridmotors kann man Full-Hybrid, Plug-in Hybrid und Mild-Hybrid wählen. Alle Modelle haben einen wichtigen Vorteil. Sie helfen, den Brennstoffverbrauch zu reduzieren.
Tatsächlich genießen die Full-Hybrid-Autos die größte Popularität. Sie werden mit einem starken Verbrennungsmotor und auch einem autarken Elektroantrieb ausgestattet. Dieses Modell verfügt über eine ausreichend große Batterie und einen Elektromotor mit ausreichender Leistung und Kühlsystem. Es bedeutet, dass dieses Modell ein hohes Sicherheitsniveau gewährleistet.
Der Plug-in Hybrid kann man als ein Elektromobil bei Stadtverkehr verwenden. Der Verbrennungsmotor kann man dabei nicht benutzen. Dieses Modell hat einen großen Akku, der über das Stromnetz aufgeladen werden kann. Bei andauernden Fahrten schaltet das Auto automatisch den Verbrennungsmotor zu, der die Batterie auflädt oder die problemlose Bewegung des Autos garantiert.
Technisch ähnelt ein PHEV-Hybrid (wiederaufladbar oder Plug-in) dem Voll-Hybrid. Allerdings ist der PHEV durch seine große Batteriekapazität erheblich teurer als Full-Hybrid.
Der Verbrennungsmotor spielt beim Betrieb des Mild-Hybrids die Hauptrolle. Ein kleiner Elektromotor wird bei dynamischer Beschleunigung und beim Überholen zusätzlich aktiviert.
Zu den anderen Vorteilen aller Hybridautos gehören auch die sanfte Bewegung bei niedriger Geschwindigkeit und das Vermögen, mit elektrischem Antrieb zu fahren. Mit diesem Auto kann man die Umwelt schützen. Die Kohlenmonoxid-Emissionen sind viel geringer als beim Betrieb eines Autos mit Verbrennungsmotor.
Wenn man ein Hybrid-Fahrzeug erwirbt, sollte man für besonderes Werkstatt sorgen. Nicht alle Mechaniker sind in der Lage, diese Mechanismen zu reparieren. Außerdem kann der Preis der Details sowie der Autoreparatur nicht billig sein. Dabei soll man wissen, dass solche Modelle teurer als die Autos mit den traditionellen Motoren kosten.
