Technologie Mobilität

#emobility

Hybridtechnik von ZF für jeden Zweck

Tags: NullEmissionen, Elektromobilität

Im Mix der unterschiedlichen Fahrzeugantriebe spielen Hybridsysteme künftig eine dominierende Rolle. Dies gilt für Pkw ebenso wie für Nutzfahrzeuge. ZF bietet schon heute einen Baukasten modularer, flexibel skalierbarer Hybridkomponenten.
Martin Westerhoff, 05. Februar 2019
author_image
Martin Westerhoff studierte Technikjournalismus und schreibt seitdem über Fahrzeuge und Technologien. Er hat ein Faible für Motorsport und Rennwagen.
Zwar herrscht weitgehend Einigkeit darüber, dass dem Elektrofahrzeug die Zukunft gehört. Bis diese Technologie den Massenmarkt erreicht, wird allerdings noch etwas Zeit vergehen, darin stimmen die Prognosen unterschiedlicher Institutionen ebenso überein. So gehen etwa die Marktanalysten der US-Großbank J.P. Morgan in einer Ende 2018 veröffentlichten Studie davon aus, dass der weltweite Absatz von rein elektrischen Fahrzeugen (Electric Vehicles, EV) bis zum Jahr 2025 auf 8,4 Millionen Einheiten steigen wird. Das wären 7,7 Prozent des Gesamtmarktes.

Mit fast dreimal so hohen Verkaufszahlen sollen bis dahin Hybridkonzepte erheblich bedeutsamer sein. Die Studienautoren gehen für das Jahr 2025 von 25 Millionen Fahrzeugen mit kombiniertem Verbrennungs- und Elektromotor aus. Das entspräche einem Marktanteil von 23 Prozent. Und selbst fünf Jahre später erwarten die J.P.-Morgan-Analysten, dass noch mehr als doppelt so viele Hybride wie reine E-Fahrzeuge verkauft werden.

Langjährige Erfahrung in der Hybridtechnik

Langjährige Erfahrung in der Hybridtechnik

ZF treibt die Entwicklung von Hybridantrieben bereits seit Jahren voran. Entsprechend viele Lösungen enthält das Produktportfolio. Dabei verfolgt das Unternehmen einen Baukasten-Ansatz, mit dem die Automobilhersteller ihre Fahrzeuge bei überschaubarem Änderungsaufwand hybridisieren können. Das 8-Gang-Automatgetriebe für Hybridanwendungen entwickelte das Unternehmen speziell für Parallelhybridsysteme , bei denen Verbrennungs- und Elektromotor gemeinsam auf den Antriebsstrang des Fahrzeugs wirken.

Vollständiges ZF-Portfolio: vom Mildhybrid bis zum Plug-in-Hybrid

Vollständiges ZF-Portfolio: vom Mildhybrid bis zum Plug-in-Hybrid

Beim System für Mildhybridantriebe leistet die Elektromaschine bis zu 15 Kilowatt bei Drehmomenten von mehr als 200 Newtonmeter. Damit unterstützt das zusätzliche Drehmoment des E-Motors beim Beschleunigen – bekannt als elektrisches „Boosten“. Zudem ermöglicht der E-Motor den Start-Stopp-Betrieb. Dank der elektrischen Unterstützung läüft der Verbrennungsmotor während der Fahrt im Bereich seines besten Wirkungsgrades. Das senkt Kraftstoffverbrauch und CO₂-Emissionen. Vollhybridsysteme bieten sogar den Vorteil, über kürzere Distanzen lokal emissionsfrei vollelektrisch unterwegs zu sein. Bei der Vollhybridvariante des 8-Gang-Automatgetriebes ist daher eine Trennkupplung zwischen Verbrennungsmotor und Elektromaschine verbaut. Die koppelt den Verbrennungsmotor in diesen Betriebsphasen ab. Plug-in-Hybridsysteme mit einer stärkeren Batterie bieten zusätzlich die Möglichkeit zum externen Aufladen. So können sie längere Strecken rein elektrisch fahren. Dieses von ZF als „EVplus“ bezeichnete hochintegrierte Komplettsystem von ZF besteht aus Getriebe, Hybridmodul und Leistungselektronik. Die E-Maschine leistet 90 Kilowatt (122 PS) bei einem Drehmoment von 250 Newtonmeter.

8.4
Millionen
rein elektrische Fahrzeuge sollen im Jahr 2025 weltweit verkauft werden, so die Schätzung von Analysten der US-Großbank J.P. Morgan.

Sportlich und genügsam: das Hybrid-Doppelkupplungsgetriebe von ZF

Sportlich und genügsam: das Hybrid-Doppelkupplungsgetriebe von ZF

Mit dem 8-Gang-Doppelkupplungsgetriebe hat ZF ein flexibles Baukastensystem speziell für Front-Längs-Standardantriebe, für Allrad- sowie für treibstoff- und emissionssenkende Hybridantriebe geschaffen. Die Automobilhersteller können so ihre Fahrzeugplattformen mit unterschiedlichen Antriebskonzepten anbieten.

Achshybrid für Fahrzeuge mit Front-quer-Verbrenner

Achshybrid für Fahrzeuge mit Front-quer-Verbrenner

Eine aus Gewichts-, Bauraum- oder Kostensicht sehr günstige Alternative ist das Achshybridkonzept mit automatisiertem Schaltgetriebe von ZF für Fahrzeuge mit verbrennungsmotorischen Vorderradantrieb. Die Hinterachse des Fahrzeugs ist mit einem elektrischen Achsantriebssystem ausgestattet. Beide Antriebe sind vernetzt und kommunizieren miteinander. Die Elektrifizierung ermöglicht Hybridfunktionen wie Boosten und Rekuperieren sowie ein Schalten ohne Zugkraftunterbrechung durch die Unterstützung des E-Motors. Auf Knopfdruck entsteht ein dauerhafter Allradantrieb oder ein rein elektrischer Vortrieb.

Universelles Hybridmodul, gut in bestehende Architekturen zu integrieren

Universelles Hybridmodul, gut in bestehende Architekturen zu integrieren

Sollen bestehende Getriebearchitekturen hybridisiert werden, bietet sich das Hybridmodul von ZF an. Mit dem Hybridmodul erhält der Kunde eine perfekt aufeinander abgestimmte Baugruppe aus elektrischer Maschine, Torsionsdämpfung und nasslaufender Kupplung für Mildhybrid-, Vollhybrid- und Plug-in-Hybridanwendungen. Es lässt sich besonders einfach integrieren und minimiert so den Engineering-Aufwand beim Automobilhersteller.

Unterschiedliche Hybrid-Konzepte für Nutzfahrzeuge

Unterschiedliche Hybrid-Konzepte für Nutzfahrzeuge

Auf schwere Nutzfahrzeuge mit bis zu 40 Tonnen sowie auf Busse zielt ZF mit dem TraXon-Getriebesystem . In Kombination mit einem leistungsstarken Hybridmodul gestattet dieses Konzept elektrisch unterstütztes, ja sogar rein elektrisches Fahren. In Innenstädten oder Hallen lässt sich der Verbrennungsmotor abschalten: lokale Emissionsfreiheit sowie deutlich verringerte Geräuschemissionen sind die Folge. Durch das Zusammenspiel von Verbrenner und E-Maschine steigt die Wirtschaftlichkeit des Fahrzeugs.
Für Stadtbusse bietet ZF seine Elektroportalachse AxTrax AVE mit ihren beiden je 125 Kilowatt leistenden Radnabenmotoren an. Dabei bietet diese Elektroportalachse ein Höchstmaß an Freiheit bei der Wahl der Energieversorgung: möglich ist der rein elektrische Antrieb mit Energie aus Batterie, Brennstoffzelle oder aus der Oberleitung und natürlich auch die Kombination mit einem Verbrennungsmotor.
Mit seinem breiten, modular aufgebauten Programm von Hybridsystemen für Fahrzeuge vom Pkw bis zu schweren Lkw deckt ZF das Spektrum der Antriebstechniken für eine saubere und effiziente Mobilität ab.

verwandte Artikel