P0 bis P3 – wohin mit dem E-Motor?

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Der E-Motor kann dank „Untersetzung“ praktisch beliebig klein gehalten werden, Getrag nennt Leistungen von rund 15 bis etwa 85 kW, ohne dafür das Getriebegehäuse modifizieren zu müssen. Aber auch funktional gibt es einen Unterschied: Die „Zwangsehe“ von VKM und EM wird zumindest teilweise aufgehoben, weil beide in bestimmten Fahrsituationen unterschiedliche Gänge und Drehmomentpfade nutzen können, daher die hauseigene Bezeichnung „Torquesplit“-Hybrid.

Einen weiteren kleineren Unterschied gibt es beim elektrischen Fahren als Plug-in-Hybrid: Da der E-Motor an der Eingangswelle mit den Gängen 2, 4, 6 angreift, lässt er die Kupplung quasi hinter sich. Beim rein elektrischen Fahren kommt der Übertragungspfad zu den Rädern somit ohne jedes kraft- bzw. reibschlüssige Element aus.

P3 – Elektrobürzel

Bei P3 mag spontan die Frage aufkommen, was eine Hybridarchitektur soll, bei der der E-Motor am Getriebeabtrieb sitzt, sodass er keine Gänge nutzen kann. Es gibt verschiedene Gründe. Den sportlichsten trägt der LaFerrari sozusagen als Bürzel mit sich. Hinter dem Doppelkupplungsgetriebe ist der E-Motor montiert und wirkt hier direkt auf das Differenzial. Ferrari konnte so zum einen den gesamten Antrieb flach halten und die Gewichtsverteilung günstig steuern. Ein weiterer Grund ist laut Ferrari, dass der E-Motor hinter dem Getriebe agiert und damit der Wirkungsgrad besser sei.

Ferrari meint das vor allem im dynamischen Sinne, aber P3 bietet auch bei der Rekuperation den besten Wirkungsgrad, weil es prinzipiell sämtliche mechanischen und hydraulischen Verluste von Motor und Getriebe hinter sich lassen kann. Ein weiterer Vorzug von P3 ist, dass es sich vergleichsweise einfach modular hinzufügen lässt. Getrag hat im vergangenen Jahr eine Baukastenlösung vorgestellt, bei der Handschaltgetriebe in zwei Schritten modular automatisiert und hybridisiert werden können. Letzteres wäre sogar mit zwei Gängen möglich, was für preisgünstige Großserienfahrzeuge völlig genügen würde.

Eines kann P3 allerdings überhaupt nicht: Laden der Batterie im Generatorbetrieb bei Stillstand. Wenn der Wagen steht, steht unweigerlich auch der E-Motor, da hilft nichts. Von extrem sportlichen Anwendungen wie dem LaFerrari einmal abgesehen, ist P3 also wahrscheinlich vor allem ein Kandidat für preiswerte Hybridantriebe mit dem Hauptziel, effizient Energie zurückzugewinnen.

P2.5/P3 – Wechselwirkung

Wer immer sich die P-Nomenklatur ausgedacht hat, hat vermutlich nicht geahnt, was den Ingenieuren noch alles einfallen würde. Die FEV stellte letztes Jahr ein Konzept vor, das die Vorteile von P2.5 und P3 vereinen und deren jeweiligen Nachteile eliminieren soll. Wenn es also um effiziente Rekuperation und elektrische Unterstützung geht, soll P3 zum Einsatz kommen, für Stromerzeugung im Stillstand, Motorstart und vermutlich den Unter- und Obergrenzen der Fahrzeuggeschwindigkeit P2.5, weil selbst bei einem E-Motor der Wirkungsgrad über die gesamte Motorspreizung nicht konstant ist.

Was diese Lösung auch zeigt: Es gibt viele Ideen, den Parallelhybrid besser zu machen. Letztendlich ist es eine Abwägung von Aufwand und dem jeweiligen Nutzen bei unterschiedlichen Anwendungen wie Stadt, Pendelverkehr und Langstrecke usw.

P2.5 und somit auch die FEV-Lösung sind wie gesagt nur mit einem Doppelkupplungsgetriebe praktikabel, weil nur dieses zwei unterschiedliche Pfade für die geraden und ungeraden Gänge hat. P1, P2 und P3 können auch mit Handschalter, automatisiertem Schaltgetriebe, Wandlerautomaten CVT umgesetzt werden. P2.5 (Torquesplit) und der leistungsverzweigte Hybrid (Powersplit) sind die einzigen eingeführten Hybridarten, bei denen die Drehzahlen von Verbrennungs- und Elektromotor(en) zueinander variiert werden kann, beim DKG stufig, beim Powersplit stufenlos.

Et cetera PP: Im zweiten Teil geht es um P4, wenn also die elektrifizierte Hinterachse ins Spiel kommt und nicht nur den „Through-the-Road“-Hybrid ermöglicht, sondern auch neue Allradkonzepte. (fpi)