PSA zeigt Benzin / Druckluft Hybrid Prototyp "Hybrid Air"

[Epimetheus000]

Kann es sein, dass Du etwas Schwierigkeiten im Textverständnis hast?

Leistungsdichte nicht Energiedichte!!!

Beim Superkondensator ist die Leistungsdichte größer! Das habe ich doch jetzt schon mehrfach geschrieben!

Groesse ist relativ. Von welcher Relation sprichst du?

[Epimetheus000]

Ich hab deinen sehr praezisen Paragraph nochmal gelesen:

-Leistungsdichte : gross

-Energiedichte : gross

Du redest von Superkondensatoren. Soll ich zitieren?

Ohne dir deine illusionen nehmen zu wollen, zum heutigen Wissenstand sind superkondensatoren als Energiespeicherersatz im Automobil untragbar. Warum? Energiedichte laecherlich gering.

Deine Leistungsdichte ist mir ziemlich worscht.

[-albert-]

Groesse ist relativ. Von welcher Relation sprichst du?

Da es noch keine PKW mit Hydrohybridantrieben gibt, kann man keine Hydrohybrid-PKW mit elektrischen Hybrid-PKW vergleichen. Man kann höchstens Fahrzeuge ähnlicher Dimension vergleichen. Von HYDAC gibt es einen Hydrohybridantrieb für kleinere Radlader. Dieser soll in 15 Sekunden die Energiemenge von 837 KJ freisetzen können.

Das entspräche einer Antriebsleistung von ca. 56 KW. Dies in Relation zur Masse der Energiespeicher gesetzt ergibt die Massenleistungsdichte.

Wenn man sich mit den Veröffentlichungen der Hydrohybridhersteller befasst, dann scheint es dort die kollektive Erkenntnis geben, dass die Leistungsdichte wesentlich höher ist, als bei elektrischen Hybriden.

Ich bin zwar als Ingenieur in der Systementwicklung tätig - jedoch in einem gänzlichen anderen Themenfeld. Mit Hydrohybridantrieben habe ich beruflich nichts tun, weshalb ich hier nur wiedergebe, was in Veröffentlichungen allgemein zugänglich ist.

[-albert-]

Ich hab deinen sehr praezisen Paragraph nochmal gelesen:

-Leistungsdichte : gross

-Energiedichte : gross

Du redest von Superkondensatoren. Soll ich zitieren?

...

Herrjeh.. Du hast tatsächlich Schwierigkeiten im Textverständnis!

Es geht doch um den elektrischen Hybriden, dessen Energiedichte groß, dessen Leitungsdichte aber gering ist. Es geht darum, ihn zusätzlich mit einem Superkondensator auszustatten, damit das Gesamtsystem eine hohe Energiedichte (aus dem Akku) mit einer hohen Leistungsdichte (aus dem Kondensator) kombinieren kann.

So, das war definitiv meine letzte Durchsage! Das macht keinen Spaß mehr!

Bearbeitet 31. Januar 2013 von -albert-

[Epimetheus000]

Aber Albert!

Es gibt kein emobil ohne Kondensatoren. Daher auch mein Beisspiel der Starterbatterie.

Einige Starterhybride sind schon heute mit Superkondensatoren ausgestattet - andere mit Batterien + herkoemmlichen oder Superkondensatoren.

Es ist also bereits alles wie du es dir wuenscht.

Ist die Welt wieder in ordnung?

[Juergen_]

Darf ich Euren ungepflegten Zwist mal kurz stören?

Wir haben unter Studenten mal diskutiert, wieviel kg Superkondensator man mitnehmen müsste, um ein Segelflugzeug auf 400 m Flughöhe zu bringen.

-> Es war deutlich mehr als das Flugzeuggewicht. http://commons.wikimedia.org/wiki/File:Energiespeicher2.svg

Wenn du Superkondensatoren eine grosse Energiedichte bescheinigst, vergleich mal mit was einfacherem : Benzin ? (geschätzte 40x dichter als eine LiIo Batterie) ...

Das Diagramm finde ich gut, danke für den Link. Dass der Superkondensator im Vergleich mit Benzin abstinken muss, ist ja klar. Benzin wird ja auch verbrannt. Der Kondensator nicht, der soll ja wiederverwendbar sein!

... Wie jeder weiss ist im in der Autobatterie ein Kondensator, damit die Batterie die hohen Anlasserströme bereitstellen kann...

Im Ernst, hab ich noch nie was von gehört. Muss aber zugeben, dass ich wegen der Säure auch noch nie eine Batterie geöffnet habe. Link dazu?

[-albert-]

Aber Albert!

Es gibt kein emobil ohne Kondensatoren. Daher auch mein Beisspiel der Starterbatterie.

Einige Starterhybride sind schon heute mit Superkondensatoren ausgestattet - andere mit Batterien + herkoemmlichen oder Superkondensatoren.

Es ist also bereits alles wie du es dir wuenscht.

..

Also, jetzt doch noch ein allerletzter Beitrag.

Ich bin ja ein Hybridlaie, der beruflich damit garnichts zu tun hat. Ich lese ja nur - und jetzt habe auch Dir was zum Lesen zusammengestellt: Artikel, die von Journalisten für Hydridlaien geschrieben wurden, die von Superkondensatoren handeln. Sie träumen von der Zukunft der Superkondensatoren und berichten von Automobilentwicklern, die davon träumen Akkus mit Superkondensatoren zu kombinieren:

Superkondensator 1

Superkondensator 2

Superkondensator 3

so, viel Spaß beim Lesen und Tschüss!

[Ja- genau!]

Man liest ja immer, je schwerer desto besser. Zum hydraulischen Hybrid.

Beim elektrischen ist es umgekehrt.

2 Fälle: 20t Müllaster, ständiges Anfahren und Abbremsen auf Null, die Hydraulikeinheit ist abwechselnd Motor und Pumpe, beides mit etwa identischer Leistung.

1t PKW, bevorzugt Stadtverkehr, häufiges Anfahren und Abbremsen auf Null, aber auch häufiges Wiederbeschleunigen und leichtes Bremsen, Volumenstrom der Pumpe in Abhängigkeit des Bremspedals (ich tippe auf eine Mehrkolbenpumpe mit variabel kippbarer Taumelscheibe, aber vielleicht ist denen noch etwas Klügeres eingefallen), jedenfalls fein dosierbar bis zu einem Volumenstrom, höher als der maximale des Motors. Das ist natürlich abhängig vom Gewicht, also der kinetischen Energie des abzubremsenden Autos.

Aber wenn man Motor und Pumpe sowieso getrennt hat, dann hätte man doch auch den Motor, so wie beim elektrischen PSA-Hybrid, an die Hinterachse setzen können...

Der Energiespeicher "Batterie" hat 3 wichtige Nachteile :

...

3. Schnellladbarkeit

Wenn Du darauf wartest die notwendige Ladungsmenge für die 200km-Tour hinein zu bekommen, klar. Hier ging es aber um's Rekuperieren, ein 'Fahrakku' kann durchaus die Ampere-Zahl, die er bei maximaler Belastung durch den Motor raushaut, auch wieder als Ladestrom speichern. Und mehr tut der Motor eben auch nicht raus, Nennleistung, so 'rum und auch anders 'rum. Natürlich kann man die Elektromaschine größer dimensionieren, ihm als Motor aber eben nur soviel gönnen, dass es keine schwarzen Streifen gibt(nee, weniger, mehr kann durch Bremsen auch nicht kommen...). 'Die Bremsen sind immer stärker als der Motor', dann hätte man Ladung 'über' und die Supercaps kämen zum Einsatz. Preisfrage und auch noch Frage des Entwicklungsstands.

Aber die Autos über die Signalschleifen der Ampeln zu laden wäre eine technologische Großtat...

(speziell die Abrechnung...obwohl, dann bleibt die Ampel einfach rot)

._.

[Epimetheus000]

Tut mir leid fuer die Fehlinformation: Starterbatterien sind nicht mit Kondensatoren ausgestattet, sondern haben einfach einen geringen Innenqiderstand. Wer hat mir denn diesen Baeren aufgebunden.

Laut einem Konferenzbericht haben die PSA eHdi Motoren einen Superkondensator als Spannungsspeicher.

Direktes Speichern von hohen Stroemen tut keiner Batterie gut, Kondensatoren sind die Filter...

[Jeanot]

Entscheidend wird doch sein, ob es gelingt, das System kostengünstig auf dem Markt anubieten. Mit seinem ca. 400wh-Puffer (ich gehe von 250bar Druck aus) für das Anfahren und Beschleunigen könnte es dann für den Stadtverkehr durchaus sehr interessant sein. Im Stadium der Industrialisierung des Systems ist PSA aber so weit ich sehe noch gar nicht - dh. erst mal abwarten, was die chose kostet!

Was mich interessiert: die von Holger angesprochen "Rekuperation" des Prius "auch bergauf" beruht ja auf der verbrauchsoptimerten Steuerung der Atkinson-Maschine.Von welcher Größenordung sprechen wir dabei im Vergleich zur Brems-Rekuperation im gemischten Betrieb?

[Gernot]

Hallo,

diese Betriebspunktverschiebung des Verbrennungsmotors ist nur sinvoll, wenn große Batterien zur Verfügung stehen. Dann hat man günstig (250 zu 300 g/kWh ?) Strom gemacht und fährt 100 km und mehr in der Stadt ganz ohne Verbrenner.

Die kleinen Batterien der Hybridgurken von Toyota würde man aber in kürzester Zeit (so in etwa 5 Minuten) komplett aufladen, so daß keine Speicherkapazität zur Bremsrekuperation mehr vorhanden ist. Das ist nicht die gute Idee. Denn die Bremsenergie kommt "umsonst" an.

Wahrscheinlich benutzt Toyota diesen Lademodus mit Betriebspunktverschiebung auch nur, wenn die Akkus aufgrund der Selbstentladung nach längerer Standzeit oder durch ZEV Fahrt ziemlich platt sind, um einen 50 % Ladestand zu erzeugen.

Gernot

[Auto nom]

Den Superkondensator gibt es bei PSA in den e-HDi Modellen seit einigen Jahren in Serie.

[Ja- genau!]

Entscheidend wird doch sein, ob es gelingt, das System kostengünstig auf dem Markt anubieten. Mit seinem ca. 400wh-Puffer (ich gehe von 250bar Druck aus) für das Anfahren und Beschleunigen könnte es dann für den Stadtverkehr durchaus sehr interessant sein. Im Stadium der Industrialisierung des Systems ist PSA aber so weit ich sehe noch gar nicht - dh. erst mal abwarten, was die chose kostet!

Ich gehe von nicht unter 400 bar aus.

Aber die Zeit der Hydraulik-Exegese ist erst mal durch, wir haben den Ball locker zur PSA-Pressestelle gespielt...

Den Superkondensator gibt es bei PSA in den e-HDi Modellen seit einigen Jahren in Serie.

Da ist es ja auch jetzt schon sinnvoll, die Ladung wird in weniger als einer Sekunde rausgehauen.

._.

[Gernot]

Hallo,

na, da stöbern wir doch beim alten Hutmacher einmal im Regal.

http://de.wikipedia.org/wiki/Superkondensator

Im Kapitel "Spannungsfestigkeit" geht dann leider der Vorhang herunter. Verlustarme Elektroantriebstechnik hätte gerne 300 bis 600 V. Da braucht man doch einen Haufen dieser tollen Dinger.

Ein Druckspeicher ist da ja so etwas von alltagstauglich.

Gernot

[Auto nom]

http://www.heise.de/autos/artikel/Transfer-Leistung-1790037.html

"Analog dazu erfolgt die Energieumwandlung bei einem hydraulischen Hybrid durch eine Pumpe, Bosch spricht von einer „Axialkolbeneinheit“. Das ist eine Bauform, die prinzipiell wie ein Taumelscheiben-Kolben-Verdichter einer handelsüblichen Auto-Klimaanlage aufgebaut ist, aber höhere Kräfte und Drücke verträgt. Im Prototypen von PSA ist die Pumpe mit dem Automatikgetriebe verbunden und setzt beim Ausrollen oder Bremsen mittels Hydraulikflüssigkeit Stickstoff in einem so genannten Hydraulikspeicher unter Druck. Das Bremsmoment dabei wird an den Fahr- und Speicherladezustand über das eingestellte Fördervolumen an der Pumpe angepasst."

"Beide Medien, das federnde Gas und die nicht komprimierbare Hydraulikflüssigkeit, sind in diesem Speicher durch eine Membran voneinander getrennt. Das Gas verhält sich wie eine Feder und lässt sich unter Energieeinsatz zusammendrücken. Die so gespeicherte Energie kann man über die Hydraulikflüssigkeit wieder abrufen, sobald sie benötigt wird. Im PSA-Prototyp gibt ein hydraulischer Motor die Kraft über das Automatikgetriebe in den Antrieb ab. Die Leistungsverzweigung im Getriebe ermöglicht in Verbindung mit einer intelligenten elektronischen Steuerung der Energieflüsse die verschiedenen Betriebsarten konventionell mechanisch, rein hydraulisch oder die Kombination aus beidem. Ein Unterschied des PSA-Prototypen zum HRB ist die Trennung von Pumpe und Hydraulikmotor."

"Eine E-Maschine im herkömmlichen Hybridfahrzeug und der Kompressor im hydropneumatischen sind vergleichbar schwer, allerdings ist der Druckspeicher leichter als ein Akku. Monsieur Faury sagt, der hydropneumatische Hybridantrieb für einen Kompaktwagen wird etwa 100 kg wiegen, also nur rund die Hälfte eines elektrischen. Zudem soll er weder im Kofferraum noch im Passagierabteil Platz kosten, wie das ja bei den Speichern elektrischer Hybridfahrzeugen bisweilen der Fall ist. Die Blasenspeicher erinnern in ihrer Größe an die Tanks in Erdgasfahrzeugen. Der äußerst simpel aufgebaute Zylinder (stellen Sie sich eine stählerne Gasflasche mit einem kräftigen Elastomerballon im Inneren vor, daher auch der Name „Blasenspeicher“) kostet zudem nur den Bruchteil eines Stromspeichers. Im Prototypen sieht man zwei Druckbehälter, einen langen längs eingebaut und einen kurzen hinten quer. Der Grund: Um bei kleiner Druckdifferenz ein möglichst großes Flüssigkeitsvolumen entnehmen zu können, wurde hier das Gasvolumen der Blase im langen Tank durch einen nachgeschalteten Stickstoffbehälter vergrößert."

"Da er im Gegensatz zu Akkus zyklenfest ist, kann er ermüdungsfrei fast beliebig oft ge- und entladen werden, dank seiner Temperaturstabilität büßt er bei Kälte keine Kapazität ein wie ein elektrischer Speicher und muss daher weder gekühlt noch beheizt werden. Der Wirkungsgrad liegt laut Bosch Rexroth je nach Auslegung, Fahrzeug und Fahrzyklus bei rund 60 Prozent und damit fast doppelt so hoch wie bei der chemischen Energiespeicherung, bei der viel Energie durch die mehrfache Umwandlung verlorengeht. Weitere Vorteile des Druckspeichers: Für die Produktion von Akkus und Elektromotoren werden exotische Materialien wie Seltenerdmetalle (Neodym als Bestandteil der Dauermagnete in der E-Maschine oder Lanthan für NiMh-Akkus) benötigt. Zudem müssen die leistungsfähigen Lithium-Ionen-Speicher gut geschützt werden, damit es bei Unfall, Kurzschluss oder Fehlsteuerung nicht zu einer selbst verstärkenden chemischen Reaktion – dem sogenannten "thermal runaway" – kommen kann, bei dem es zu einem nur schwer löschbaren Brand kommt."

Bearbeitet 8. Februar 2013 von Auto nom

[Auto nom]

Ich meinte definitiv keine elektrohydraulische Servolenkung. Was bitte sollte das bringen? Da muss der Verbrenner Elektrizität via Alternator erzeugen, mit schlechtem Wirkungsgrad, und dann macht man daraus, wiederum mit schlechtem Wirkungsgrad, Hydraulikdruck. Von dessen Energie verliert man im Antrieb der Lenkung dann auch noch mal was...

Mir schwebte eine REIN ELEKTRISCHE Servolenkung vor, wie sie Daihatsu seit 2003 hatte, und wie sie auch Fiat hat, seit Jahren schon, auch wenn ich nicht weiss, wie lang genau... Spart die Hydraulikpumpe extra für die Lenkung. Damit spart man auch Gewicht, Bauraum, Material und Energie... Denn der Hydraulikdruck muss auch dann gehalten werden, also auch permanent erzeugt, wenn man die Lenkung und damit die Lenkunterstützung nicht braucht. Auf der Autobahn beispielsweise, oder auch bei geringer Geschwindigkeit und Geradeausfahrt.

Die elektrische Servolenkung benötigt nur dann Leistung, wenn sie konkret arbeitet. In allen anderen Situationen tuns ein paar Milliwatt fürs Steuergerät. Kein Pumpenwiderstand, keine Riehmenscheibe, die jede Drehzahländerung des Motors mitmacht und dabei Energie vernichtet, keine Hydraulikflüssigkeit, die gewechselt werden muss, deren Niveaustand zu prüfen ist, oder die Auslaufen und dann teure Reparaturen erfordern kann.

Darüber hinaus braucht die rein elektrische Variante auch keinen Bauraum im Motorraum. Der Motor lässt sich im geschützten Innenraum direkt an der Lenksäule anbringen. Die Hydraulikpumpe dagegen ist vom Einbauort aufgrund des mechanischen Antriebs weitestgehend festgelegt. Natürlich kann man sie elektrisch antreiben, verliert dann aber Effizienz und macht das System noch schwerer.

Die elektrische Servolenkung wird von PSA mit der EMP2 eingeführt.

[Ja- genau!]

http://www.heise.de/autos/artikel/Transfer-Leistung-1790037.html

Interessanter Artikel, der sich in großen Teilen mit meinen Überlegungen deckt.

Wenn man mal vom Systemgewicht im Müllauto mit 500 kg und den von PSA für einen Kleinwagen veranschlagten 100 kg ausgeht, kommt man rechnerisch auf ganze 0,03 kWh, die in einem Kleinwagen maximal zwischengespeichert werden können – nach Adaption und Verfeinerung vielleicht das Doppelte, also 0,06 kWh

Ein 'Witz' ist natürlich die Annahme, dass man auf die speicherbaren kWh durch das Teilen des Systemgewichts kommen kann. Es hängt alleine vom Druckspeicher ab. Ein Großteil des Gewichts des 'Müllaster-Systems' geht natürlich auf die für sehr hohes Drehmoment ausgelegte Motor/Pumpen-Kombination; in kurzer Zeit viel rein und wieder viel raus. Im PKW wird speziell der Druckaufbau in viel längerer Zeit erfolgen. Absolut, nicht nur im Verhältnis.

Im Prototypen sieht man zwei Druckbehälter, einen langen längs eingebaut und einen kurzen hinten quer. Der Grund: Um bei kleiner Druckdifferenz ein möglichst großes Flüssigkeitsvolumen entnehmen zu können, wurde hier das Gasvolumen der Blase im langen Tank durch einen nachgeschalteten Stickstoffbehälter vergrößert.

Mmh, dann hätte Albert ja nicht einmal mit dieser Vermutung Recht (Speicher für das entspannte Öl).

Dass es sich wohl um Membran- und nicht um Kolben-Speicher (größere Verluste) wollte ich ihm schon nicht mehr schreiben.

Aber seine Kritikunfähigkeit scheint ja auch so schon ausgereicht zu haben, ihn nachhaltig zu verstimmen.

Schade so was.

._.

[Auto nom]

Seltsam, der Bericht auf Heise beschreibt die Genialität der neuen Hydropneumatik und kein Vulkan bricht aus, kein bluedog bellt und kein Czub meldet sich zu Wortsalat.

[Ja- genau!]

Vielleicht andächtiges, bewunderndes Schweigen...

Was ich noch nicht kapiert habe: ist dieser Hybridantrieb für die neue EMP2-Plattform gedacht?

(und somit für den C4P II verfügbar)

._.

[Auto nom]

So wie ich das verstehe, wird die neue Hydropneumatik zuerst in Kleinwagen erscheinen. Also PF1, bzw. deren Nachfolger.

[Juergen_]

So wie ich das verstehe, wird die neue Hydropneumatik zuerst in Kleinwagen erscheinen. Also PF1, bzw. deren Nachfolger.

Hehe, auf die Wortschöpfung "neue Hydropneumatik" erhebe ich aber das Urheberrecht: ;)

... Ist denn noch Keinem aufgefallen, dass so ein Hydraulik/Stickstoff-Hybrid eigentlich nix weiter als eine Erweiterung der HP ist?

Dieser ominöse Hydraulikspeicher ist doch nix anderes als eine grosse Federkugel!!! ...

Bearbeitet 9. Februar 2013 von Juergen_

[Auto nom]

Hehe, auf die Wortschöpfung "neue Hydropneumatik" erhebe ich aber das Urheberrecht: ;)

Schenke ich Dir: ©®

[Ja- genau!]

Hybridropneumat?

[e-motion]

Hydropneumatische Federung = umgangsprachlich "HP".

Hydropneumatischer Hybridantrieb = umgangsprachlich "HYHY"

Vielleicht kommt ja der neue Pic als erster Cit mit HYHY.

Der Zafira ist quasi auch schon parat. Statt der Erdgastanks

kommen dann halt HYHY-Behälter drunter.

Der Heise Bericht hat die beiden Systeme wirklich gut gegenübergestellt.

hs

Bearbeitet 9. Februar 2013 von e-motion

[Gast Thorsten Czub]

Seltsam, der Bericht auf Heise beschreibt die Genialität der neuen Hydropneumatik und kein Vulkan bricht aus, kein bluedog bellt und kein Czub meldet sich zu Wortsalat.

naja. gerade im stop and go der grossstädte, mit den vielen staus und rueckstaus hinter ampeln, kann das system einsparen. ich wuerde es auch nicht neue hydropneumatik nennen, sonst gibt es noch verwechslungen mit der hydropneumatik die wir meinen, die eigentlich den fahrkomfort abdeckt.