At 06 2016

6 | JUNI 2016

www.auto-technik.ch NEWS

ELEKTRISCHER ANTRIEB FÜR MOTORSPORT-KART GESTENSTEUERUNG FÜRS LENKRAD FÜGETECHNIKEN FÜR SANDWICHSTRUKTUREN SERIENAUFTRAG FÜR INNOVATIVE LENKRADHEIZTECHNOLOGIE

FACHWISSEN

ZYLINDER NACH BEDARF Wir stellen vor: Mike Bellaby, Chefingenieur für Zulieferungsentwicklung bei TRW.

TECHNIK

KONSOLIDIERUNG ODER GRUNDLAGEN FÜR DIE ZUKUNFT

Ob es sich um die Freigabe von Lenkungsteilen von TRW handelt oder um die Vorbereitung auf sein nächstes Seitenwagenrennen: Mike stellt sicher, dass jede Komponente auf Herz und Nieren getestet wird.

TRW ist das einzige Unternehmen, bei dem alle sieben unabhängigen Sicherheitstests der Lenkungsteile durchgeführt werden.

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NEWS

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ELEKTRISCHER ANTRIEB FÜR MOTORSPORT-KART

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ie FIA Electric and New Energy Commission und der Deutsche Motor Sport Bund e.V. haben am 21. Mai in Berlin im Rahmen der FIA Formula E das «E-Kart», die Studie eines ausschliesslich mit elektrischer Energie angetriebenen Sportrennkarts vorgestellt.

Entwickelt wurde der Elektrorenner von Bosch in Zusammenarbeit mit den genannten Verbänden und Deutschlands grösstem Karthersteller Mach1 Kart.

Der Kartsport gilt als Einstiegsserie in den professionellen Motorsport. Antriebsquelle heutiger Sportrennkarts ist überwiegend ein Verbrennungsmotor. Die komplette Neuentwicklung eines elektrischen Antriebs für den Profi-Kartsport begann denn auch sinngemäss auf einem weissen Blatt Papier. Die

Der Antrieb des E-Karts besteht aus zwei Starter-Generatoren mit zusammen 20 kW Leistung, die für sportliche 300 Nm Drehmoment an der Hinterachse sorgen. (Bild: Bosch) Lösung fanden die Motorsportentwickler von Bosch im neuen Boost Recuperation System (BRS), dessen erste Generation das Unternehmen ab 2017 in Serie bringt. Das BRS unterstützt den Verbrennungsmotor

von Fahrzeugen in der Kompaktklasse mit seinen elektrischen Komponenten. Damit liefert es bis zu 10 kW zusätzliche Leistung und spart auf der Strasse bis zu 15 Prozent Treibstoff und CO2. Zudem unterstützt

es den Verbrennungsmotor beim Beschleunigen mit zusätzlichen 150 Nm Drehmoment.

Basis des neuen Kart-Antriebs sind zwei Starter-Generatoren mit zusammen 20 kW Leistung, die für sportliche 300 Nm Drehmoment an der Hinterachse sorgen. Als Energiespeicher dient eine 48-Volt-Lithium-Batterie. Zudem können die Starter-Generatoren Energie durch Rekuperation zurückgewinnen und diese zum Beschleunigen nutzen.

Schaltzentrale des Antriebs ist ein eigens entwickeltes Steuergerät, das die Energieströme im Gokart steuert. Komplettiert wird das Gesamtsystem mit Sensoren und einem Kabelbaum. Bereits bei der ersten Fahrt des Elektro-Karts benötigte es weniger als fünf Sekunden von 0 auf 100 km/h und fuhr über 130 km/h schnell. (pd/sag)

GESTENSTEUERUNG FÜRS LENKRAD

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in kurzerWisch des Daumens, ein leichtes Winken mit der Hand und schon nimmt der Fahrer einen Anruf entgegen, aktiviert den gewünschten Fahrmodus oder startet seine Lieblingsmusik – Gestensteuerung ist bereits aus der Unterhaltungselektronik bekannt und hält seit einiger Zeit auch Einzug ins Fahrzeug. Continental präsentierte nun ein Innovationsprojekt, das den Erkennungsbereich der Gestensteuerung erstmals auf das Lenkrad fokussiert.

Das neue Bedienkonzept fügt sich nahtlos in die ganzheitliche MenschMaschine-Schnittstelle ein und kann dabei weitere Elemente wie Bedienknöpfe oder gar touchempfindliche Oberflächen am Lenkrad ersetzen.

Stattdessen nutzt es zwei transparente Kunststoff-Flächen ohne elektronische Bestandteile hinter dem Lenkrad, die der Fahrer fast wie ein

Gestensteuerung am Lenkrad: Mehr Sicherheit beim Fahren und optimierte Systemkosten für ein innovatives Bedienkonzept. (Bild: Continental) Touchpad mit den Daumen bedient.

Möglich wird das durch einen ins Kombiinstrument integrierten Timeof-Flight-Sensor. Der Sensor besteht aus einem 3D-Kamerasystem mit integriertem 3D-Image-Sensor und verarbeitet das damit aufgenommene Infrarotsignal zu einem 3D-Bild.

So werden Handposition und Gesten des Fahrers millimetergenau erkannt und in Aktionen umgesetzt. Mit einem Wischen nach oben oder unten wird durch die Menüs navigiert, ein kurzes Tippen bestätigt die Auswahl.

Für andere Funktionen ist die Bedienung auch berührungslos möglich:

Bewegt der Fahrer beispielsweise die Finger gleichmässig auf und ab, während er das Lenkrad im Griff hat, nimmt er Anrufe an oder lehnt sie ab.

Mussten die Fahrer bei bisherigen Konzepten der Gestensteuerung im Bereich der Mittelkonsole noch häufig ihre Hände vom Lenkrad nehmen oder den Blick von der Strasse lenken, ist der Aktionsradius bei der von Continental entwickelten Lösung deutlich fokussierter. Aktuell erkennt das System vier verschiedene Gesten: für die Einstellung der Navigation, das Durchsuchen von Apps und Starten von Musik, das Beantworten von Anrufen oder das Steuern des Bordcomputers. Erste Reaktionen von Testnutzern bestätigen die Auswahl dieser Gesten. Sie begrüssten vor allem die Nähe zum Lenkrad, die Bedienung mit den Daumen sowie die intuitive Erlernbarkeit der Gesten. (pd/sag)

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NEWS

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FÜGETECHNIKEN FÜR SANDWICHSTRUKTUREN

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m Gegensatz zur herkömmlichen Vollstahlkarosserie werden bei der Sandwichbauweise so genannte hybride Werkstoffe verwendet. Diese setzen sich aus zwei unterschiedlichen Materialien zusammen, die unterschiedliche Eigenschaften aufweisen. Eine feste, steife Decklage nimmt die auf das Fahrzeug wirkenden Kräfte auf. Dazwischen befindet sich ein sehr leichter Kern, zum Beispiel aus Schaumstoffen oder einer Wabenstruktur. Dieser spezielle Aufbau macht die Strukturen bei geringem Gewicht sehr biege- und beulsteif.

Noch gibt es in der Automobilindustrie keine Serienfahrzeuge, in denen tragende Strukturen in Sandwichbauweise zum Einsatz kommen. Um das Leichtbaupotenzial von Sandwichmaterialien in Zukunft besser nutzen und für die industrielle Serienproduktion erschliessen zu können, erforscht das Institut für Fahrzeugkonzepte des Deutschen

Sandwichstruktur nach dem Test: DLR-Wissenschaftlerin Carmen Scholz begutachtet eine getestete Sandwichstruktur, die mit Kunststoffschrauben gefügt ist. (Bild: DLR/FrankEppler) Zentrums für Luft- und Raumfahrt (DLR) im Projekt PuVerSand (Entwicklung von Konzepten und Auslegungsstrategien zum punktförmigen Verbinden von innovativen, strukturell tragenden Sandwichstrukturen) mit Partnern aus Wissenschaft und Industrie geeignete Fügekonzepte. Ziel ist es, punktförmige und lösbare Verbindungstechniken zu entwickeln.

Bisher greift man oft auf Kleben als Fügeverfahren zurück, um Sandwichplatten miteinander zu verbinden. Das hat allerdings den Nachteil, dass der Klebstoff bis zu einer Woche benötigt, um vollständig auszuhärten. Ausserdem lassen sich geklebte Teile oft nicht mehr lösen, wenn man Komponenten austauschen oder reparieren möchte. Alternativ können auch massive Schienen oder so ge-

SERIENAUFTRAG FÜR INNOVATIVE LENKRAD-HEIZTECHNOLOGIE

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F TRW, die Division Aktive und Passive Sicherheitstechnik der ZF Friedrichshafen AG, hat den Produktionsstart ihrer innovativen Lenkrad-Heiztechnologie (Conductor Insert Heating System – CIHS) in Zusammenarbeit mit einem grossen europäischen Fahrzeughersteller für 2017 angekündigt. Das System kann mit der Hands-on-Erkennung (Hands On Detection – HOD) kombiniert werden, um gleichzeitig Sicherheit und Komfort zu verbessern und die Entwicklung des automatisierten Fahrens zu unterstützen.

Die CIHS-Technologie stellt eine Produkt- und Prozessinnovation in der Herstellung von beheizten Lenk-

Die revolutionäre Produkt- und Prozessentwicklung mit firmeneigenen Werkzeugen vereinfacht den Fertigungsprozess. (Bild: ZF) rädern dar, denn sie schliesst die Lücke zwischen Produktdesign und -leistung. Durch den Wegfall von Wärmeinduktions-Trägermaterialien entstehen grössere Freiheiten bei

der Bauteilauslegung. Gleichzeitig wird die Heizleistung erhöht, indem der Heizdraht direkt auf die Oberfläche des Lenkrads aufgebracht wird. Diese Prozesse reduzieren

nannte Inserts verwendet werden, in die dann Schrauben eingebracht werden – ähnlich wie bei einem Dübel in der Wand.

Punktförmige Verbindungen haben im Vergleich zu den genannten Verfahren mehrere Vorteile: Sie sind flexibler und stabiler, weil sie in Decklage und Kern der Sandwichstruktur eingebracht werden. Die auf die Verbindung wirkenden Kräfte verteilen sich so auf einen grösseren Bereich. Im Fokus der Forschungsarbeiten stehen drei grundlegend unterschiedliche Verbindungselemente: so genannte Reibschweisselemente, die mit Hilfe hoher Reibung durch die Decklage dringen und mit dem Kernmaterial verschmelzen, spezielle Kunststoffschrauben sowie geklemmte und geklebte Inserts. Um Fügeprozesse zu optimieren, wird ausserdem untersucht, welche Verbindungsfestigkeit für welches Sandwichmaterial erreicht werden kann – in konkreten Versuchen wird getestet, wo die Belastungsgrenzen liegen. (pd/sag)

Gewicht und Komplexität und ermöglichen so die Integration zusätzlicher Lenkradfunktionen je nach Kundenwunsch.

Ermöglicht wurde die Prozessinnovation unter anderem durch die Entwicklung und Industrialisierung verschiedener firmeninterner Werkzeuge. Eine einzigartige Finite-Elemente-Simulation ermöglicht die Überprüfung der Heizleistung des Produkts vor dem Beginn jeglicher Prozess- oder Testaktivitäten.

Ein Schneid- und Drahtverlegungswerkzeug dient dem Einsetzen des Leiters in den Lenkradkranz in einem Arbeitsgang. Das vollautomatische Kabelbaumeinzugs- und Verbindungssystem stellt einen qualitativ hochwertigen Elektroanschluss sicher. Zudem kommt ein vollautomatischer End-of-Line-Tester zum Einsatz. (pd/sag)

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FACHWISSEN Motor

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Zylinderabschaltung

ZYLINDER NACH BEDARF Die Zylinderabschaltung verspricht Treibstoffeinsparungen im unteren Teillastbereich von Verbrennungsmotoren. Für grossvolumige Motoren ist die Zylinderabschaltung seit Jahrzehnten ein Thema. Heute wird sie auch bei kleineren Motoren umgesetzt und mit verschiedenen Schaltelementen gesteuert. Text: Andreas Lerch | Bildquellen: AMG, Cadillac, Chrysler, Ford, IAV, Mercedes-Benz, Schaeffler, Volkswagen, Wiener Motorensymposium, Lerch

Bild 1. Die ausschaltbare VR-Zylinderreihe des VW-W12-TSI-Motors (VVR) mit 24 schaltbaren Gaswechselventilen.

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chon vor mehr als 100 Jahren (1898) wurde die Zylinderabschaltung (ZAS) zum Patent angemeldet.

Erst 1981 brachte Cadillac ein erstes Serienmodell mit Zylinderabschaltung auf den Markt. Josef Pfyl, Herausgeber und Chefredaktor der Zeitschrift «Autotechnik», schrieb in der Ausgabe Nr. 2/1981: «Ford wollte dieses System [Zylinderabschaltung, Anm. d. Red.] schon 1977 einführen, hat es dann wegen Ungleichförmigkeiten im Antrieb fallengelassen.

Nun rüstet Cadillac als erste Firma ihre grossen V8-Motoren von 6 l Inhalt erstmals serienmässig mit ei-

ner solchen Zylinderabschaltung aus. […] Auch Mercedes-Benz, BMW u. a. beschäftigen sich mit TeillastZylinderabschaltungen, wobei BMW für die stillgelegten Zylinder sogar eine Abgasspülung vorsieht.» Um die Jahrtausendwende kamen Mercedes-Benz und etwas später Honda mit grossvolumigen, viel­ zylindrigen Motoren auf den Markt, bei welchen Zylinder abgeschaltet werden konnten. Einen richtigen Durchbruch im Markt erreichten die Systeme bis heute nicht.

Trotzdem machen sich die Motorenbauer heute Gedanken, Verbrennungsmotoren mit vier oder weniger

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Zylindern mit Zylinderabschaltung auszurüsten – oder diese Motoren wurden, wie z. B. bei Volkswagen, bereits auf den Markt gebracht.

Ansatzpunkte Der Gesetzgeber setzt in einigen Jahren den Grenzwert von CO2 auf 95 g/km. Das Messprozedere ist noch nicht abschliessend geklärt.

Voraussichtlich wird auf dem Rollenprüfstand mit dem WLTP-Zyklus gemessen. Diskutiert wird noch, ob es aufgrund des hochlastigeren Zyklus (gegenüber dem NEFZ) einen «Bonus» geben wird. Möglichkeiten, um diese Verbrauchshürde

zu meistern, gibt es einige. Die Elektrifizierung ist eine davon. Mit einem Dualspannungsnetz von 48 und 12 Volt können gerade bei Kleinwagen entscheidende Gramm CO2 eingespart werden. Innermotorisch kann der Teillastwirkungsgrad auf verschiedene Arten verbessert werden. Neben der Zylinderabschaltung werden die Verbrennungsprozesse nach Miller und Atkinson genau untersucht, auch die Variabilität des geometrischen Verdichtungsverhältnisses oder die Wassereinspritzung können wirkungsvoll für die CO2Bilanz entwickelt und ausgenutzt werden. Im Endeffekt werden jene

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Motor FACHWISSEN

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Bild 2. Die Funktionsdarstellung, wie GM im Cadillac anfangs der 1980er Jahre die Ventile ausschaltete.

Bild 4. Das identische Verbrauchsdiagramm mit und ohne Zylinderabschaltung. Die blaue Linie stellt die Fahrwiderstandslinie für ein bestimmtes Fahrzeug dar.

Systeme das Rennen machen, welche die grössten Einsparungen zu den geringsten Kosten ermöglichen.

Spannungsfeld Die Treibstoffeinsparung bzw. die Minderung der CO2-Emissionen kann natürlich nicht entwickelt werden, ohne die anderen Eckdaten des Motors mit zu berücksichtigen.

Dass die Schadstoffe – auch während des Umschaltens – nicht beeinflusst werden dürfen, ist klar, da die gesetzlichen Vorgaben eingehalten werden müssen. Das Ansprechverhalten und der Komfort

müssen sehr exakt beurteilt und entwickelt werden. Um das maximale Potenzial einzusparen, muss die Hubraumanpassung durch das Abschalten einzelner Zylinder in den entsprechenden Betriebspunkten immer exakt eingehalten werden.

Als weitere klare Vorgabe steht der Komfort der Umschaltung. Es kann nicht sein, dass Fahrer oder Fahrzeuginsassen von der Umschaltung auch nur den kleinsten Ruck oder akustische Unregelmäs­ sigkeiten feststellen. Dies stellt für die Entwickler eine spezielle Herausforderung dar.

Bild 3. Die Vorstellung der deutschen IAV für ein doppeltes Triebwerk. Die beiden Zweizylindermotoren arbeiten über eine spezielle Abtriebswelle. Dafür kann der eine Motor vollständig ausgeschaltet werden.

Zylinderabschaltung Es werden grundsätzlich drei Systeme zur Zylinderabschaltung unterschieden: Treibstoffabschaltung: Dieses System, bei einigen Zylindern einfach die Einspritzung auszublenden, wäre technisch leicht durchzuführen. Da die Drosselverluste durch Ansaugen und Ausstossen immer noch vorhanden sind, ist die Systemeffizienz aber nicht optimal. Zudem müssen die Abgasrohre der abschaltbaren und nicht abschaltbaren Zylinder getrennt bis nach den Katalysator geführt werden. Wenn das nicht gemacht wird, erhält der Katalysator im Zylinderabschaltbetrieb zu viel Luft bzw. Sauerstoff und funktioniert aus diesem Grund nicht. Bei V-Motoren ist die getrennte Abgasführung durchaus vorstellbar. Bei einem Vierzylinder-Reihenmotor wäre das technisch sicher ebenfalls möglich – wenn aber dann zusätzlich noch ein Abgasturbolader verbaut werden sollte …

Ventilabschaltung: Die Effizienz, aber auch der technische Aufwand sind bei diesem System grösser.

Häufig wird der Treibstoff um ein Arbeitsspiel vor der Ventilabschaltung

ausgeblendet, damit sich im Zylinder nur Luft befindet, welche komprimiert und expandiert wird. Dabei stellt sich ungefähr ein Energiegleichgewicht ein: Was an Kompressionsarbeit aufgewendet werden muss, wird an Expansionsarbeit wieder zurückgegeben. Da die Gaswechselventile geschlossen bleiben, werden die Drosselverluste eingespart.

Triebwerkabschaltung: Dabei werden die Kräfte von zwei Motoren auf eine zentrale Welle geführt (Bild 3). Wird der eine Motor ausgeschaltet, werden auch die mechanischen Verluste abgekoppelt, weil der gesamte Teilmotor steht.

Der Aufwand der Ankoppelung beim Wiederstart ist allerdings gross. Die Maschine kann dabei beispielsweise elektrisch auf die Drehzahl des laufenden Motors hochgezogen und so drehzahlsynchronisiert werden.

Beim Vierzylinder müssten auch die Motorschwingungen exakt beachtet werden, da bei den zwei Teilmotoren die Kolben miteinander laufen, um ein symmetrisches Arbeitsdiagramm zu erhalten. Arbeitet der Motor dann als Vierzylinder, laufen nicht die Zylinder 1 und 4 bzw. 2 und 3 zusammen. Deshalb können

Prüfung und Instandsetzung von Common Rail Injektoren und Hochdruckpumpen

FACHWISSEN Motor

Bild 5. Bentley stellte 2012 am internationalen Automobil-Salon in Genf diesen V8-Motor mit Zylinderabschaltung vor. im Bild 3 auf der Abtriebswelle zusätzliche Ausgleichsgewichte festgestellt werden.

Die Zylinderabschaltsysteme, welche heute auf dem Markt angeboten werden, funktionieren nach dem Prinzip der Ventilabschaltung.

Eigenschaften Die Zylinderabschaltung macht hauptsächlich im tiefen bis mittleren Teillastbereich Sinn. Deshalb kann bei hubraumgrösseren Motoren mit viel Leistung mehr eingespart werden als bei kleinen,

Bild 7. Die Effizienz und die Sparresultate der 1/2-Lösung sind beim Dreizylindermotor höher als bei der 2/3-Variante. Die Zahlen in den Diagrammen weisen auf die Verbrauchsminderung in Prozent gegenüber dem Vollmotor.

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Bild 6. Der überarbeitete Zylinderkopf des Ford-Dreizylindermotors mit schaltbaren Kipphebeln. Darunter die 2/3- und die 1/2-Lösung der Zylinderabschaltung. stark downgesizten Motoren. Das kommt daher, dass mit einem hubraumstarken Motor bei 80 km/h oder auch bei 120 km/h immer noch im unteren Teillastbereich gefahren werden kann, während ein kleiner Motor durch das Downsizing so ausgelegt ist, dass möglichst rasch die Motorlast angehoben wird, dass also die Drosselklappe geöffnet wird und die Gaswechsel- oder Drosselverluste kleiner werden.

BMW hielt in einer Grundlagenstudie fest, dass nicht unbedingt die Gemischbrenndauer für den Hochdruckwirkungsgrad verantwortlich sei, vielmehr sei es die Schwerpunktlage der Verbrennung. Als Schwerpunktlage ist der Moment definiert, in welchem in einem Zylinder genau 50 % der zugeführten Energie umgesetzt sind. Als optimal werden in dieser Studie 8° nach OT angegeben. Im grössten Teil des Lastbereiches kann dieser Punkt über den Zündzeitpunkt eingestellt werden, doch bei sehr klei-

nen Lasten bewirkt der steigende Restgasanteil (zu kleine Spüleffekte) und die daraus folgende geringere Flammenausbreitungsgeschwindigkeit eine Verlängerung der Brenndauer, so dass ein Abwandern der Schwerpunktlage nach «Spät» in Kauf genommen werden muss. Damit verkürzen sich das Expansionsverhältnis und der Wirkungsgrad.

Durch die Abschaltung einzelner Zylinder werden die restlichen Zylinder unter grösserer Last betrieben (Lastpunktverschiebung), und die Schwerpunktlage der Verbrennung und der Wirkungsgrad verbessern sich. Im Bild 4 ist zu erkennen, dass die Fahrwiderstandslinie, welche in beiden Diagrammen identisch ist, bei der Zylinderabschaltung in die Muschel mit dem geringsten Verbrauch eindringt, im Betrieb mit allen Zylindern jedoch nicht.

Abschaltbare Motoren Bekannt sind die grossen V8-Motoren von Mercedes-Benz, Chrysler und

Motor FACHWISSEN

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Bild 8. Schaltelemente für den OHV-Antrieb (a), den OHC- oder DOHC-Antrieb (b) und die Variante mit schaltbaren Schlepphebeln (c).

Bild 9. Die Schiebenocken werden über Drehspindel, Schiebekulisse und Schaltpin gesteuert. Auf diese Weise ist eine dreistufige Schaltung möglich.

Bentley, welche einen Teil ihrer Zylinder bei niedrigen Lasten abschalten können. Neuer sind aus dem VWKonzern ein Reihenvierzylinder- und der VVR12-Motor (bei VW wird er W12 genannt – Bild 1). Die IAV baute einen Vierzylinder-Reihenmotor mit abschaltbarem Zweizylindertriebwerk (Bild 3), und bei Ford-Schaeffler und LuK fragte man sich, ob nicht auch die Zylinderabschaltung bei einem Dreizylindermotor sinnvoll sein könnte. Dabei wurden zwei verschiedene Abschaltsysteme untersucht. Einerseits wurde in gewohnter Manier ein Zylinder abgeschaltet, so wurden nur noch 2/3 des Hubvolumens betrieben.

Beim anderen untersuchten System wird statt mit einem Zündabstand (bezogen auf die Kurbelwelle)

von 240° (= 720° / 3 Zylinder), mit einem Zündabstand von 480° (= 720° / 1.5 Zylinder) gearbeitet.

Bei dieser «rollierenden Variante» eines Dreizylindermotors wird der Zündabstand vergrössert, bleibt aber dafür regelmässig. Jeder Zylinder arbeitet einmal, dann setzt er einmal aus, dann arbeitet er wieder (Bild 6).

Auf diese Art kann auch bei einem Motor mit ungerader Zylinderzahl der Gesamthubraum auf die Hälfte vermindert werden. Natürlich wird der schaltungstechnische Aufwand hard- und softwaremässig grösser, da jedes der zwölf Gaswechselventile ein- und ausgeschaltet werden muss. Der Erfolg ist mit dem Drehmoment bzw. dem Verbrauchseinspar-Kennfeld in Bild 7 erbracht.

Schaltelemente Grundsätzlich muss ein Element in der Kraftübertragungskette zwischen Nockenwelle und Gaswechselventil schaltbar gestaltet werden.

Entweder überträgt es die Kraft vom Nocken 1:1 weiter oder es lässt sich so schalten, dass der Nockenweg ins Leere läuft und die Gaswechselventile geschlossen bleiben. Dies kann bei einem OHV-Motor im Stössel geschehen oder es können – wenn der Motor obenliegende Nockenwellen besitzt – die Schlepphebellager, die Tassenstössel oder auch direkt die Schlepphebel geschaltet werden (Bild 8). Die Nockenschiebestücke sind aus dem Volkswagen- aber auch aus dem Daimler-Konzern bekannt und werden auch zur Zylinderabschaltung herangezogen (VW-W12, Bentley, VW-Vierzylinder). Mit etwas grösserem Aufwand können diese Nockenschiebestücke auch dreistufig aufgebaut sein. Damit ergäbe sich neben einer Nullhublösung für die Zylinderabschaltung eine Normallösung und allenfalls eine Sportlösung oder die Schaltung für einen Miller- oder AtkinsonVerbrennungszyklus (Bild 9). Wie schnell die dreistufigen Systeme in die Serie eingeführt werden, ist noch nicht klar. Die Hersteller geben sich darüber noch bedeckt.

Sicher stellt die Zylinderabschaltung eine interessante Variante für die Verbrauchsminderung dar und macht die anstehende CO2-Hürde von 2020 für viele Motoren erreichbar. Wie viele Hersteller sich jedoch für diese Variante entscheiden werden, bleibt vorerst noch abzuwarten.

FRAGE 1. W arum macht die Zylinderabschaltung vor allem bei Teillast Sinn?

2. Wird die Zylinderabschaltung auch im Leerlauf eingesetzt?

3. Was bedeuten in Bild 6 die roten und die blauen Felder im Diagramm?

LÖSUNG ZUR AUSGABE 5/2016 1. S egeln ohne elektrische Antriebsunterstützung – die Geschwindigkeit wird allein durch die kinetische Energie des Fahrzeuges gehalten.

2. Ein Start-Stopp-System, bei welchem der Verbrennungsmotor bereits beim Ausrollen ausgeschaltet wird.

3. Ein Betätigungssystem, welches aktiviert wird, um die Kupplung zu schliessen. Deaktiviert ist die Kupplung offen. Das Getriebe muss über eine Parksperre verfügen.

4. MT plus, Clutch by wire, E-Clutch, EKM

TECHNIK Motorentechnik

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37. Internationales Wiener Motorensymposium

KONSOLIDIERUNG ODER GRUNDLAGEN FÜR DIE ZUKUNFT «Die Verbrennungsmotoren werden noch während mindestens 20 Jahren die Hauptantriebsquelle unserer individuellen Mobilität darstellen.» Mit diesen Worten eröffnete Univ.-Prof. Dr. Hans Peter Lenz – Gründer und Hauptorganisator – das 37. Internationale Wiener Motorensymposium in der Wiener Hofburg. Text: Andreas Lerch | Bilder: Lerch, Mercedes-Benz, Mahle, PSA, Volkswagen

Alle Jahre wird im Frühling in der Wiener Hofburg zum Internationalen Motorensymposium geladen.

D

ipl.-Ing. Gilles Le Borgne ist Mitglied des Vorstandes und verantwortet die Abteilung Forschung und Entwicklung bei PSA Peugeot Citroën in Paris. In seinem Eingangsreferat zeigte er eine Grafik über den CO2-Ausstoss von Autos. Dabei ging es ihm nicht um die direkten Emissionen der Fahrzeuge, sondern um den «Well-to-Wheel-Vergleich» verschiedener Antriebskonzepte. Als Basis wurde ein dieselbetriebenes Fahrzeug aus der PSA-Gruppe he­ rangezogen. Demgegenüber emit­ tiert das vergleichbare, mit Benzin betriebene Fahrzeug gut 40 % mehr CO2. Es fällt auf, dass bereits bei der Treibstoffherstellung für Benzin gegenüber Diesel die doppelten CO2-Emissionen anfallen. Noch spezieller werden die Aussagen bei der elektrischen Energie: Dabei unterschied Le Borgne, wo der Strom herkommt bzw. in welchem Mix er hergestellt wird. Frankreich

verfügt über sehr viel Kernkraft, Deutschland hat seine Kernkraft nach Fukushima stillgelegt und China bezieht den grössten Teil der elektrischen Energie aus Kohlekraftwerken. Deshalb unterscheiden sich die CO2-Emissionen der Elektrofahrzeuge (BEV – Battery Electric Vehicle) extrem. Bei den Plug-in-Hybridfahrzeugen (PHEV) fallen Emissionen der fossilen Treibstofferzeugung, der Erzeugung elektrischer Energie und vom motorischen Betrieb an. Bei Brennstoffzellenfahrzeugen kommt es wiederum darauf an, wie der Wasserstoff für den Brennstoffzellenbetrieb hergestellt wird.

Moderne Ottomotoren Nicht weniger als elf neue Otto­ motoren wurden während der zwei Symposiumstage in Wien vorgestellt.

Die Zylinderzahlen streuten dabei zwischen 4 und 16 Zylindern. Dipl.Ing. Friedrich Eichler ist Leiter der Aggregateentwicklung bei der

Univ.-Prof. Dr. Hans Peter Lenz – Gründer und Hauptorganisator bei seinem Abschlussreferat nach fast 50 Vorträgen aus dem gesamten Motorenbereich.

Volkswagen AG in Wolfsburg. Er stellte die neue Baureihe EA211 TSI evo 1.5 l mit 96 kW bzw. 110 kW vor.

Auf verschiedene beeindruckende technische Lösungen konnte der Referent hinweisen. Als wirkliche Highlights dürfen sicher der weltweit erste Turbolader mit variabler Turbinengeometrie (VTG) für einen Grossserien-Ottomotor und der auf 350 bar angehobene Einspritzdruck für die Benzindirekteinspritzung genannt werden. Nach Aussagen eines

der Abgasturboladerentwicklung nahestehenden Ingenieurs werden in naher Zukunft verschiedene Ottomotoren mit VTG-Ladern ausgerüstet werden. Vielleicht nicht genau in der gleichen Art, wie das von Porsche her bekannt ist, aber bei gemässigten Abgastemperaturen soll der Grossserienverbreitung in Zukunft offenbar nichts mehr im Wege stehen.

Eichler erwähnte ganz explizit, dass der Turbolader für Temperaturen bis 880 °C ausgelegt sei; die Materialpreise für höher belastbare Teile seien sehr hoch und in einem preissensitiven Umfeld kaum zu rechtfertigen. Der Motor läuft in einem extremen Miller-Prozess (= frühes Einlass-schliesst) was ein sehr hohes geometrisches Verdichtungsverhältnis von 12.5 ermöglicht.

Dank der grossen Expansion im Arbeitstakt kann damit die maximale Abgastemperatur von 880 °C bei Lambda = 1 garantiert werden. Die spezielle Beschichtung der Zylinderlaufbahn mindert die Kolbenreibung, das Kennfeld-Kühlungsmodul lässt den Motor schneller auf Betriebstemperatur kommen, und die Zy-

Vergleich der CO2-Emissionen verschiedener Antriebsarten.

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Motorentechnik TECHNIK

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Der neue 1.5-l-TSI-Motor von Volkswagen verfügt über beeindruckende technische Ausstattungen.

Von rechts strömen die Abgase der Zylinder 1 – 3 zum Abgasrückführungsventil. Die Klappe lässt die Abgase zum Abgaskühler oder zum zweiflutigen Abgasturbolader strömen. linderabschaltung optimiert den Verbrauch zusätzlich.

Erdgasmotoren Der Schweizer Ingenieur Dr. Marco Warth trat vor zehn Jahren in die Mahle International GmbH ein und

Monovalente Erdgasmotoren erreichen Spitzendrücke, welche im Bereich von Dieselmotoren liegen. Aus diesem Grund müssen die Kurbeltriebe «erdgasfest» gemacht werden.

leitet heute die Konzernvorausentwicklung. Er stellte einen monovalenten Erdgasmotor vor. Heutige Erdgasmotoren sind in der Regel bivalent, können also mit Erdgas oder Benzin gefahren werden. Da Erdgas eine bedeutend höhere Klopffestigkeit aufweist, können die bivalenten Motoren nicht auf das Erdgasoptimum ausgelegt werden, und häufig hört man aus diesem Grund von «Erdgas-Fahrern»: «Immer, wenn ich überholen will, muss ich auf Benzin umschalten.»

Warth hat den monovalenten Motor auf 13.3 verdichtet und misst nun im Erdgasbetrieb mittlere Volllastdrücke um 30 bar (Maximaldrücke bis 180 bar). Darum musste der Kurbeltrieb verstärkt werden: Der Kolben selber erhielt neben einem dickeren Boden eine Kühlbohrung und einen Ringträger (Bild links).

Dazu wurde der oberste Kolbenring um 3 Zehntelmillimeter dicker. Trotz einer maximalen Abgastemperatur

von 980 °C verpassten die MahleIngenieure dem Motor einen VTG-Lader und konnten damit den Drehmomentanstieg fast auf das Benzinniveau treiben. Noch besser für das Low-End-Torque wäre die Kombination von Abgasturbolader und direkter Erdgaseinblasung.

Zur Not könne der Motor auch mit Benzin betrieben werden, erklärte Warth. Das wäre aber dann ein Notlauf mit stark gedrosselter Leistung, um zur nächsten Gas­tankstelle zu gelangen.

Nutzfahrzeugdieselmotoren Die neue Generation des MercedesBenz-Motors OM471 wurde von Dr.-Ing. Hans-Otto Herrmann, Leiter Thermodynamik, Emissionen der Heavy Duty Engines der Daimler AG vorgestellt. Die Motoren wurden mit interessanten und innovativen technischen Neuerungen erweitert. Im Bereich der Kolben und Kolbenringe konnte durch Beschichtungsmassnahmen die Reibung um 7 % vermindert werden. Die Einspritzdrücke werden auf maximal 2700 bar erhöht, und die asymmetrisch aufgebaute zweiflutige Abgasturboanlage verhilft mit einem speziell entwickelten Abgasrückführungssystem zu einer konstant hohen Abgastemperatur, welche für die Abgasentgiftung und die Partikelregeneration eine unter allen Betriebsbedingungen ausreichende Wärmeenergie zur Verfügung stellt. Das AGR-Ventil ist im Abgaskrümmer integriert (Bild links in der Mitte). Dieser ist zweigeteilt und leitet die Abgase der Zylinder 4 – 6 direkt zum einen Turboladerdurchgang (Flut 2). Die Asymmetrie des Turboladers bezieht sich auf die Zweiflutigkeit. Die beiden Flutdurchgänge sind unterschiedlich bemessen: Der kleine Durchgang (Flut 1) ist mit den Zylindern 1 – 3 verbunden. Dazwischen befindet sich aber noch das AGR-Ventil, welches die ganze Abgasmenge, einen Teil davon oder aber keine Abgase dieser Zylinder über den Abgaskühler

zurück zum Ansaugrohr steuert. Bei der teilweisen Rückführung hilft die kleine Turboladerflut zur Erzeugung eines höheren Staudrucks, so dass die Abgase gut mit der angesaugten Luft vermischt werden. Durch die exakte Einstellung der AGR-Menge gelingt es, in unterschiedlichen Betriebsmodi des Motors das Abgas-Thermomanagement ideal zu beeinflussen.

Systementwicklungen Vor den Herausforderungen der neuen Gesetzgebungen in Bezug auf CO2 und/oder Schadstoffe werden inner- und aussermotorische Massnahmen untersucht. Innermotorisch wird immer wieder von der variablen Kompression oder auch von der Wassereinspritzung gesprochen.

Zusammen mit dem Miller- oder dem Atkinson-Verbrennungsprozess versprechen diese Massnahmen die Verminderung von Abgastemperaturen im Hochlastbereich und vor allem eine Verbrauchsbeeinflussung im Teillastbereich. Zusätzlich sind die Zulieferer Continental, Delphi und Schaeffler überzeugt, dass mit einer 48-Volt-Hybridisierung und den damit möglichen Fahrverbesserungen eine ganze Menge CO2 eingespart werden kann. Dies ist im Hinblick auf die kommenden Grenzwerte sehr wichtig. Während bisher die Emissionen und der Verbrauch auf den Rollen mit dem NEFZ (Neuer Europäischer Fahr-Zyklus) gemessen worden sind, werden jetzt die Kriterien unterteilt und der Zyklus angepasst. Mit dem WLTP (Worldwide Harmonized Light-Duty Vehicles Test Procedure) wird ein höherlastiger Zyklus eingeführt, und für die Emissionen kann mit der Strassenmessung (RDE – Real Drive Emissions) das ganze Betriebskennfeld des Motors abgerufen werden.

Die Technikreise um den Verbrennungsmotor geht in unvermindertem Tempo weiter. Auf einige der neuen Technologien wird «AUTO&Technik» in den kommenden Ausgaben noch detaillierter eingehen.

TECHNIK Suzuki Allgrip 4x4

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Zuschaltbares, kupplungsgesteuertes Allradsystem

BEI BEDARF WIRD HINTEN GEKUPPELT Am Automobil-Salon in Genf zeigte Suzuki auf seinem Stand ein Modell des Allradsystems Allgrip, welches in den Modellen Vitara und SX4 Cross verbaut wird. Das Allradsystem bietet dank Vernetzung mit der ABS-/ESP-Einheit nicht nur Traktion bei allen Fahrbahn­ bedingungen, sondern hilft auch, die Fahrzeuge bei drohendem Unter- oder Übersteuern durch Zu- oder Abschalten des Allrad­ antriebs zu stabilisieren. Bremseingriffe des ESP werden damit verringert. Text: Andreas Senger | Bilder: Suzuki Technical und Service Departement, Büro Senger

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uzuki hat in den vergangenen Jahren nicht zuletzt dank attraktiven, neuen Fahrzeugmodellen zu fai­ren Preisen seinen Marktanteil kontinuierlich steigern können. Aber auch die Tatsache, dass bis zum Kleinwagen Swift ein Allradmodell verfügbar ist, verhilft der Marke vor allem auch in der Schweiz zu grosser Beliebtheit.

Die vor Kurzem neu aufgelegten Modelle SX4 Cross und Vitara besitzen dabei ein modernes, elektronisch gesteuertes Allradsystem, das Suzuki Allgrip nennt. Bei beiden Modellen wird das Antriebsdrehmoment des quer eingebauten Verbrennungsmotors über das Getriebe gewandelt. Über ein konventionelles Vorderachsausgleichsgetriebe werden die Vorderräder permanent angetrieben. Ein Winkelgetriebe greift dabei das Drehmoment ab und leitet es auf die Kardanwelle weiter.

Aktiver, kupplungsgesteuerter 4x4 Von dort gelangt die Antriebskraft an eine Lamellenkupplung, welche mittels Elektromagnet stufenlos zu­ geschaltet werden kann. Im nor­malen Fahrbetrieb ist die Lamellenkupplung geöffnet und es wird kein Drehmoment auf das Hinterachsausgleichsgetriebe und damit die Hinterräder geleitet. Erkennt das Allgrip-Steuergerät, dass an der Vorderachse der Reibwert zu gering ist, um die Traktion der Reifen zu gewährleisten, wird die Spule in der Lamellenkupplung pulsweitenmoduliert vom Steuergerät angetaktet.

Auf dem Ansteuerungsdiagramm ist zu erkennen, dass bei 0 A Ansteuerstrom trotzdem ein kleines

Das Allgrip-Allradsystem von Suzuki basiert auf einem Winkelgetriebe (im Bild Verteilergetriebe benannt), welches das Drehmoment der Hinterachse auf die Kardanwelle übertragt. Die Lamellenkupplung hinten wird bei Bedarf kraftschlüssig.

Drehmoment übertragen wird.

Dieses Minimaldrehmoment rührt von der Viskosität des Öles zwischen den nasslaufenden La­mel­len her.

Durch Erhöhen des Stromes auf bis zu 3 A kann die Lamellenkupplung bis zu 100 % geschlossen werden und vermag dabei konstruktiv ein maximales Drehmoment von etwas über 500 Nm zu übertragen.

Bei 3 A beträgt das Ansteuerungstastverhältnis 65 %.

Trick mit Pilotkupplung Wie auch andere kupplungsgesteuerte 4x4 vermag die Spule des AllgripSystems nicht die Lamellenkupplung alleine durch die magnetischen Kräfte zu schliessen. Suzuki nutzt wie andere Hersteller auch den Trick, dass mit dem magnetischen Feld

Die Vernetzung des 4x4-Systems mit der ABS-/ESP-Einheit ermöglicht gezieltes Beeinflussen des Eigenlenkverhaltens bei Kurvenfahrt. eine Pilotkupplung angesteuert wird.

Diese bildet eine Schale eines Kugelkäfigs. Wenn zwischen Vorder- und Hinterachse eine Drehzahldifferenz

besteht, wird der Kugelkäfigteil auf der Pilotkupplungsseite gegenüber dem Gehäuse abgebremst und verdreht sich. Dadurch bewegt sich die Kugel

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Suzuki Allgrip 4x4 TECHNIK

Das übertragbare Drehmoment über die Lamellenkupplung vor der Hinterachse lässt sich durch stufenloses Erhöhen des Ansteuerstromverhältnisses regeln.

Das Allgrip-Allradsystem ist mit dem ESP gekoppelt und hilft, Unter- und Übersteuertendenzen durch gezieltes Zu- und Abschalten des 4x4 zu minimieren. in der konischen Kugelbahn und drückt die andere Kugelbahnhälfte auf die Seite. Diese Kugelkäfighälfte ist dank dieser Seitenkraft verantwortlich, dass die Lamellenkupplung kraftschlüssig wird.

Die Aussenlamellen, welche mit dem Gehäuse und damit mit der Kardanwelle verbunden sind, und die Innenlamellen, welche mit dem Flansch für die Weiterleitung an das Hinterachsdifferential verbunden sind, werden je nach Frequenz der Pulsweitenmodulation stufenlos kraftschlüssig.

Die nasslaufende Vierscheiben-Lamellenkupplung wird über eine Steuerkupplung stufenlos angesteuert. Durch das Bestromen des Elektromagneten wird der Kugelkäfig verdreht, und dadurch entsteht eine Anpresskraft auf die Lamellenpakete.

Quer eingebaute Motoren und Getriebe benötigen für einen Allrad ein Winkelgetriebe an der Vorderachse.

Eine Verbundlenkerachse führt die bei Bedarf angetriebenen Hinterräder.

Ungleiche Drehzahl ausgenützt Suzuki nützt den Effekt aus, dass bei Kurvenfahrt die Drehzahl an der Vorderachse grösser ist als an der Hinterachse. Durch Zu- oder Abschalten des Allrades kann je nach Fahrsituation eine Unter- oder Übersteuertendenz verringert werden. ESP-Bremseingriffe werden so reduziert und das Fahrzeug kurvenagiler.

Durch Vorwählen der Fahrmodi Snow, Sport, Lock oder Auto kann der Fahrer die Allgrip-Einstellung bestimmen. Bei Snow und Lock wird die Lamellenkupplung bis zu 100 % gesperrt (im Idealfall 50:50-Verteilung). Im Sport- und im Auto-Modus wird die Kennlinie der Fahrsituation kontinuierlich dynamisch angepasst.

LAUFSTEG Lexus LC 500h

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Neuer Hybridantrieb mit mehrstufiger Übersetzung

WEGWEISENDE NEUENTWICKLUNG Technische Neuheiten werden heutzutage nicht in den Vordergrund gerückt. Bei Lexus ist es ähnlich: Im vergangenen Herbst wurde in Detroit der neue LC 500 mit 5.0-V8-Ottomotor präsentiert. Auf dem internationalen Salon in Genf zeigten die Japaner den LC 500h als Weltpremiere. Der Hybridantrieb wird bei der Toyota-Tochter schon seit geraumer Zeit angeboten. Neu verbindet Lexus den Hybridantrieb mit zwei E-Motoren aber mit einem weiteren Planetengetriebe und realisiert so zehn Gänge. Text: Andreas Senger | Bilder: Lexus

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und 4000 Mitarbeitende sind in die Abschlussentwicklung des neuen Modells LC involviert. Auf einer brandneuen Plattform wird Lexus ein sportliches Coupé realisieren und insbesondere den europäischen Sportwagenherstellern Paroli bieten. Dass die Japaner immer wieder technische Innovationen auf den Markt bringen, ist längst bekannt.

Beim LC 500h öffnet Lexus ein neues Kapitel in der Antriebstechnikgeschichte.

Der leistungsverzweigte Hybridantrieb ist nach wie vor weltweit einzigartig. Seit dem Prius 1 1997 wird diese Art von Hybridantrieb mit einem Verbrennungsmotor und zwei Elektromotoren/Generatoren verfeinert. Kernstück ist die Überlagerung der drei Antriebsmotoren. Wobei je nach Fahrzustand ein E-Motor als Generator wirkt und damit eine Lastanhebung für den Verbrennungsmotor realisiert und gleichzeitig der Akku geladen wird. Die Überlagerung wird mittels Planetengetriebe realisiert. Beim Prius 4 (siehe A&T 3/2016) wird sogar nur noch ein Planetenradsatz eingesetzt. Im Alltag hat sich der Antrieb bewährt, und auch aus den Werkstätten sind kaum technische Probleme bekannt.

Mehr Sportlichkeit dank Gangstufen Was beim Toyota-Hybrid-Fahren speziell ist: Durch die Überlagerung der drei Antriebsmotoren auf ein Getriebe fährt sich das Fahrzeug wie mit einem CVT-Getriebe. Für sportliche Autos findet diese Charakteristik keine Gegenliebe. Entsprechend geht Lexus mit dem LC 500h einen

Der Lexus LC 500h wird von einem 3,5-l-V6-Ottomotor angetrieben. Seine Antriebskraft (220 kW bei 6600/min) wird über einen Getriebeteil mit zwei Elektromotoren/Generatoren geleitet und anschliessend über ein Planetengetriebe übersetzt. neuen Weg mit dem «Multistage Hybrid Drive». Die Überlagerung der drei Antriebe erfolgt stufenweise, und ein nachgeschaltetes Planetengetriebe mit einer zusätzlichen Endübersetzung wandelt Drehzahl und Drehmoment.

Ein V6-Ottomotor mit 3456 cm3 Hub­raum (Bohrung x Hub 94 x 83 mm) leistet 220 kW/299 PS bei 6600/min und arbeitet nach dem Atkinson-Zyklus. Es ist ein bekanntes Triebwerk aus dem GS 450h. Das Drehmoment des Verbrenners wird über eine Schwungscheibe mit Torsionsdämpfung in den Getriebeteil übertragen. Die Leistungsverzweigung im ersten Planetenradsatz ermöglicht das Zusammenführen des Drehmomentes des Verbrennungsmotors

Neu mit Lithium-Ionen-Akku zwischen den Federbeinen, der 50 kg wiegt, 44,6 kW leistet und die beiden E-Motoren mit einer maximalen Spannung von 310 V versorgt. und der Elektromaschine. Anschliessend wird das zusammengeführte Drehmoment auf ein angeflanschtes Planetengetriebe mit zwei Planentenradsätzen weitergeleitet. Dieses

schaltet drei fixe Gangstufen und einen Overdrive. Dadurch ergeben sich drei variable Gänge durch Überlagern der drei Antriebsmotoren mal drei fixe Übersetzungen im ersten

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Lexus LC 500h LAUFSTEG

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Der innovative «Multistage-Hybrid Drive»-Antrieb wird künftig in sportlich orientierten Lexus-Modellen mit längseingebautem Motor/Getriebe zum Einsatz gelangen.

Zwei Elektromotoren ergänzen je nach Fahrsituation das Antriebsdrehmoment oder entziehen Antriebsleistung als Generator.

Die kombinierte Antriebsleistung von maximal 264 kW/354 PS gelangt danach in ein Planetengetriebe mit drei realisierten Übersetzungen und an einen nachgeschalteten Planetensatz. Diese Kombination ergibt 3 x 3 + 1 Gänge = 10 Vorwärtsgänge.

Planetenradsatz plus eine Gangstufe im nachgeschalteten Planetenradsatz. Ergibt 3 x 3 + 1 Gangstufe also 10 insgesamt.

Anpassung an Fahrzustand Die drei Stufen durch die Überlagerung der drei Antriebsmotoren geschehen je nach Fahrerwunsch (= Gaspedalstellung) und Ein­fluss weiterer Faktoren unterschiedlich.

Die Stufenlosigkeit des Hybridantriebs wird durch virtuelle Stufen

ersetzt. Damit will Lexus ein sportliches Fahrverhalten erreichen, und für den Fahrer ergibt sich zum V8-Modell mit 10-StufenDrehmo­mentwandlerautomat kein Unterschied.

Die Schaltvorgänge sollen innert 100 ms, also 0,1 s erfolgen, und aktuell meldet Lexus eine Beschleunigungszeit von 0 bis 100 km/h von unter 5 s. Gemäss Chefentwickler Koji Sato soll es mit dem LC 500h als erstes Hybridmodell des Konzerns

möglich sein, bei ausgeschalteter Traktionshilfe zwei schwarze Striche auf den Asphalt zu ziehen.

Fahrzeugmasse im Fokus Betrachtet man den neuen Antriebsstrang, könnte man davon ausgehen, dass aus der Ergänzung des Triebstranges mit dem Planetengetriebe eine deutliche Erhöhung der Fahrzeugmasse resultiert. Die Zusatzmasse des Planetenradsatzes für die fixen Übersetzungen konnte

durch Reduktion der Elektromotor-/ Generatormasse sowie durch den Einsatz eines leistungsfähigen Lithium-Ionen-Akkus kompensiert werden.

Zudem wurde auch bei der Karosserie strikt auf leichte Materialien ausgewichen: Die Motorhaube, die Kotflügel und die Federbeindome sind aus einer Aluminiumlegierung gefertigt. Die Türen wie auch der Kofferraumdeckel werden sogar aus einer Hybridstruktur mit Aluminium und Kohlefaserwerkstoffen hergestellt. Damit reduziert sich die Fahrzeugmasse merklich (noch keine Daten bekannt). Dank dem Einsatz hochfester Stähle in der Karosseriestruktur soll trotzdem eine hohe Torsionssteifigkeit realisiert werden.

Auch dank modernster Fahrerassistenz- und Infotainmentsysteme wird der Lexus 500h Standards setzen. Der Newcomer wird in Europa Ende 2016 erwartet.

Film zum Multi Stage Hybrid Drive: www.auto-wirtschaft.ch – FOTO/VIDEO – Videogalerie

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