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By Cornel Stan (auth.)

Die vierte Auflage dieses Werkes präsentiert, auf foundation der neusten Forschungs- und Entwicklungsergebnisse sowie von Prototyp- und Serienausführungen, zukunftsweisende Antriebssysteme für motor vehicle – von Elektroantrieben mit Batterien oder Brennstoffzellen bis hin zu Plug In Hybridsystemen. Die Antriebskonzepte werden entsprechend der umgesetzten Prozesse und Funktionen analysiert und nach einheitlichen Kriterien wie spezifische Leistung, Drehmomentverlauf, spezifischer Kraftstoffverbrauch und Abgasemission bewertet. Die alternativen Kraftstoffe werden in Bezug auf Verfügbarkeit, Produktion, technischer Komplexität der Speicherung an Bord, Kosten, Sicherheit und Infrastruktur verglichen. Das Buch enthält Zusammenfassungen zu den bisher entstandenen Elektromobilen, Hybriden und Plug In Fahrzeugen.

Die zukünftigen Antriebe für motor vehicle werden von Vielfalt geprägt sein – von den Lösungen für kompakte Stadtwagen, Mittelklassewagen, Fahrzeugen mit Reichweitenverlängerung und SUV’s bis hin zu preiswerten Mehrzweckwagen.

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3 Entwicklungsszenarien innerhalb eines Energiemanagements 41 Als Stromgenerator hat dann eine Wärmekraftmaschine nicht mehr das Drehmoment- und Drehzahlspektrum zu decken, die in ihrer Rolle als Fahrzeugantrieb erforderlich wäre – sie soll dann eher in einem begrenzten Funktionsfenster arbeiten. Unter solchen Bedingungen können alle Prozessabschnitte – vom Ladungswechsel über Gemischbildung von Kraftstoff und Luft bis hin zur Verbrennung – viel effizienter als für breite Last- und Drehzahlbereiche gestaltet werden – was sich in einem weit höheren Wirkungsgrad widerspiegelt.

Speicherbaren Energieträgern ist beispielsweise in Brennstoffzellen möglich, wie im Bild 26a gezeigt: dabei wird einerseits Luft aus der Umgebung andererseits gespeicherter Wasserstoff zugeführt. Bild 26a Übersicht der Antriebssysteme, Energieträger, Energiespeicher und Energieumwandlungsanlagen für Fahrzeugantriebe – Brennstoffzelle 40 1 Mobilität – Bedingungen, Anforderungen, Szenarien Der Antrieb mittels Elektromotor gewinnt dadurch an Interesse. Andererseits ist die Speicherfähigkeit des Wasserstoffs an Bord eines Automobils mit extrem niedrigen Temperaturen oder mit hohem Druck bei einer relativ geringen Dichte verbunden.

Die durchschnittliche Temperatur der Erdatmosphäre von ca. 15 [°C] wird maßgeblich von Spurengasen – Moleküle mit 2 unsymmetrischen Atomen und mit mehr als 3 Atomen – bestimmt. Berechnungen ergeben, dass ohne den natürlichen Treibhauseffekt, den diese Gase hervorrufen, die durchschnittliche Temperatur der Erdatmosphäre um 33 [°C] (bzw. 33 [K]), also auf -18 [°C] sinken würde. Der natürliche Treibhauseffekt kann in einer vereinfachten Form, für die Übersichtlichkeit über mögliche Einflüsse auf Basis von Bild 14 erklärt werden [1].

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