- Mild-Hybrid kombiniert Verbrenner mit Elektromotor, der nicht allein antreibt.
- 48-Volt-Systeme unterstützen Beschleunigung, versorgen Zubehör und Start-Stopp.
- Klimaanlage, Infotainment und andere Systeme werden vom Mild-Hybrid gespeist.
- Der Motor kann beim Verzögern bis zu 40 Sekunden abgeschaltet werden.
Autos mit Mild-Hybrid-Antrieb sind Fahrzeuge, die einen Verbrennungsmotor haben, aber auch mit einem Elektromotor ausgestattet sind, der es dem Hauptmotor ermöglicht, bei jedem Abbremsen, Bremsen oder Anhalten des Fahrzeugs abgeschaltet zu werden und schnell wieder gestartet zu werden.
Die Mild-Hybrid-Technologie ist auch unter den Bezeichnungen Assistenzhybrid, Batterieunterstützter Hybrid oder BAHV (Battery-Assisted Hybrid Vehicle) bekannt. Mild-Hybrid-Fahrzeuge können auch über eine regenerative Bremsfunktion verfügen und bieten eine gewisse elektrische Unterstützung für den Verbrennungsmotor.
Sie verfügen jedoch nicht über einen rein elektrischen Antriebsmodus, da der Elektromotor als Unterstützung für den Verbrennungsmotor fungiert und nicht in der Lage ist, das Fahrzeug allein anzutreiben.
Mild-Hybrid-Fahrzeuge sind die neueste Ergänzung auf dem Markt für Elektroautos. Sie verwenden ein elektrisches System, das robuster ist als das herkömmliche 12-Volt-System, das in der Automobilindustrie seit über 50 Jahren weit verbreitet ist. Systeme mit bis zu 48 Volt arbeiten in Verbindung mit der Fahrzeugbatterie über einen kleinen Elektromotor oder einen Generator.
Anstatt das Fahrzeug allein anzutreiben, unterstützt das 48-Volt-System den Verbrennungsmotor während der Beschleunigung, versorgt die Fahrzeugzubehöre und ermöglicht dem Start-Stopp-System, über einen längeren Zeitraum zu arbeiten.
Im Wesentlichen ersetzt der Elektromotor den herkömmlichen Generator und Anlasser, die in Verbrennungsmotoren üblich sind. Dies verbessert die Effizienz und den Kraftstoffverbrauch, während es gleichzeitig eine vergleichbare Leistung wie bei einem größeren Motor bietet.
Das Mild-Hybrid-System kommt auch bei Start-Stopp-Vorgängen des Fahrzeugs zum Einsatz, die während des Verzögerens und Bremsens aktiviert werden. Die meisten Mild-Hybrid-Motoren ermöglichen es dem Verbrennungsmotor, bis zu 40 Sekunden lang abgeschaltet zu sein, während das Fahrzeug inaktiv ist, was den Kraftstoffverbrauch verbessert. Sobald der Fahrer das Bremspedal loslässt und zu beschleunigen beginnt, startet das Mild-Hybrid-System den Verbrennungsmotor neu.
Darüber hinaus versorgt das Mild-Hybrid-System auch andere elektrische Komponenten des Fahrzeugs, einschließlich der Klimatisierungsanlage sowie verschiedener Unterhaltungs- und Navigationssysteme. Durch die Übernahme dieser nicht wesentlichen Funktionen reduziert die 48-Volt-Batterie die Menge an Energie, die der Verbrennungsmotor liefern muss, und senkt somit den Kraftstoffverbrauch.
In einigen Mild-Hybrid-Fahrzeugen, einschließlich bestimmter Modelle von Audi und Mercedes-Benz, versorgt die 48-Volt-Batterie auch einen elektrischen Turbolader, der die Leistung des Verbrennungsmotors bei niedrigen Geschwindigkeiten steigert. Dies ermöglicht höhere Leistungs- und Drehmomentwerte, vergleichbar mit größeren, nicht aufgeladenen Motoren.
Wie funktioniert die Mild-Hybrid-Technologie?
Die meisten Mild-Hybrid-Systeme bestehen aus drei Hauptkomponenten: einer 48-Volt-Batterie, einem Gleichstromwandler und einem Riemengenerator (manchmal wird dieses letzte Element als Motor-Generator oder Startergenerator bezeichnet). Der Generator ersetzt den herkömmlichen Generator in Verbrennungsmotoren. Der Gleichstromwandler und die 48-Volt-Batterie befinden sich normalerweise im Kofferraum und benötigen nur wenig Platz.
Der Generator ist mit der Kurbelwelle des Motors verbunden, über spezielle Spannvorrichtungen, die es dem Generator ermöglichen, Drehmoment aufzubringen und welches auf ihn ausgeübt wird. Der Generator ist auch mit dem Keilriemen verbunden, den er verwendet, um den Motor vor dem Starten nach einer Start-Stopp-Situation vorzudrehen und um die Motorleistung während der Beschleunigung zu erhöhen.
Durch die Verwendung von berechneten Drehmomentimpulsen trägt der Generator dazu bei, Vibrationen während der Start-Stopp-Phasen zu reduzieren und die Last zu minimieren, um den Kraftstoffverbrauch zu maximieren. Der Generator, wie der Name schon sagt, erzeugt auch Strom für die 48-Volt-Batterie, die die elektrischen Nebenaggregate des Fahrzeugs versorgt.
Vorteile des Mild-Hybrid-Systems
Wenn Sie ein Mild-Hybrid-System verwenden, können Sie eine Verbesserung des Kraftstoffverbrauchs um 10-15%, in seltenen Fällen sogar um 21%, erwarten, was für ein relativ einfaches zu implementierendes System ziemlich viel ist.
Vom Standpunkt des Autoherstellers aus betrachtet, macht ein Mild-Hybrid-System etwa 30% der Produktionskosten eines Vollhybrid-Systems aus, behält jedoch 50-70% der Vorteile bei. Diese 48-Volt-Systeme helfen auch Hybridfahrzeugen, die empfohlenen CO2-Emissionswerte und den Kraftstoffverbrauch zu erreichen.
Der Grund, warum Mild-Hybrid-Systeme vorteilhaft sind, liegt an ihrer höheren Spannung im Vergleich zu den herkömmlichen 12-Volt-Batterien. Die Übertragung von Leistung bei höheren Spannungen ist aus fast allen Blickwinkeln effizienter, und die 48-Volt-Batterie hilft den Pumpen, Lüftern und verschiedenen anderen Zubehörteilen, effizienter zu arbeiten, ohne die Energie zu verschwenden, die traditionell vom Benzinmotor verbraucht wird.
Da diese Zubehörteile nicht mehr vom Benzinmotor abhängen, können sie entsprechend den Bedürfnissen des Fahrers und des Fahrzeugs mit Strom versorgt werden, sodass sie nicht ständig laufen, insbesondere wenn sie nicht benötigt werden.
Dadurch sind die Energieverluste geringer, und der Fahrzeugbetrieb wird effizienter. Nehmen wir an, Sie müssen an einem kalten Wintertag einen Hügel hinauffahren. Aufgrund der höheren Belastung des Motors dreht sich die Wasserpumpe schneller und fördert mehr Kühlflüssigkeit zum Motor, was die Betriebstemperatur beeinflusst. Durch die elektrische Unterstützung dreht sich die Pumpe nicht so schnell, auch wenn der Motor bei 4000 U/min läuft.
Nachteile des Mild-Hybrid-Systems
Mild-Hybrid-Systeme haben auch einige Nachteile. Da Mild-Hybrid-Fahrzeuge nicht in der Lage sind, ausschließlich mit elektrischer Energie zu fahren, stoßen sie tendenziell größere Mengen an CO2 aus als konventionelle Hybride, was sie für einige potenzielle Käufer weniger attraktiv macht.