Stan C. Alternative Antriebe für Automobile: Hybridsysteme, Brennstoffzellen, alternative Energieträger

2., erweiterte Auflage. - Berlin Heidelberg: Springer-Verlag, 2008. 352 p. — ISBN: 978-3-540-76372-7, e-ISBN: 978-3-540-76374-1.Über die Realisierungsmöglichkeiten zukünftiger Antriebskonzepte – von Hybridsystemen Elektro-/Verbrennungsmotor über Brennstoffzellen bis zu alternativen Energieträgern wie Wasserstoff oder Alkohol – werden fundierte Kriterien der Qualität eines Antriebs entscheiden. Leistungsdichte, Drehmomentverlauf, Beschleunigungscharakteristik, spezifischer Energieverbrauch sowie Emission chemischer Stoffe und Geräusche sind dafür wichtige Merkmale zur Qualitätsbeurteilung. Die Verfügbarkeit und die Speicherfähigkeit vorgesehener Energieträger, die technische Komplexität, Kosten, Sicherheit, Infrastruktur und Service werden die Randbedingungen für die Einführung realisierbarer Konzepte alternativer Antriebe für Automobile stellen. Die Übersicht und die Analyze der Prozesse, Antriebsmaschinen und Energieträger, die entsprechend der aufgeführten Kriterien in komplexen Energie-Management-Systemen für Automobile kombinierbar sind, bilden den Inhalt dieses Buches. Für die Entwicklung neuer Konzepte sind diese Fakten notwendiges Wissen.Inhaltsverzeichnis
Liste der Formelzeichen
Mobilität – Bedingungen, Anforderungen, Szenarien
Entwicklungsbedingungen
Entwicklungsanforderungen
Entwicklungsszenarien innerhalb eines Energiemanagements
Thermische Antriebe
Thermodynamische Prozesse – Umsetzbarkeit und Grenzen
Vertakt-Kolbenmotoren – Potentiale und Trends
Verbesserung konventioneller Funktionen
Verbesserte Prozessführung
Konvergenz der Prozesse in Otto- und Dieselmotoren
Alternative Wärmekraftmaschinen
Zweitaktmotoren
Wankelmotoren
Strömungsmaschinen (Gasturbinen)
Stirling-Motoren
Alternative Kraftstoffe
Energieträger: Ressourcen, Potentiale, Eigenschaften
Erdgas
Autogas
Alkohole: Methanol und Ethanol
Wasserstoff
Pflanzenöle
Dimethylether
Synthetische Kraftstoffe
Elektrische Antriebe
Elektromotoren
Elektroenergiespeicher: Batterien
Elektroenergiewandler an Bord: Brennstoffzellen
Automobile mit elektrischem Antrieb
Kombinationen von Antriebssystemen, Energieträgern, -wandlern und -speichern
Antriebskonfigurationen
Antrieb mittels Elektromotor, Wärmekraftmaschine als Stromgenerator (serielle Hybride)
Antrieb mittels Verbrennungsmotor und/oder Elektromotor (parallele und gemische Hybride)
Hybridklassen
Parallel-Voll-Hybrid mit einem Verbrennungsmotor und einem Elektromotor, verbunden über Planetengetriebe (Toyota Prius, Honda Insight)
Parallel-Voll-Hybrid mit einem Verbrennungsmotor und einem Elektromotor, verbunden über Planetengetriebe, mit zusätzlichem separatem Elektro-Antriebsmotor (Lexus RX 400h)
Vollhybrid mit einem Verbrennungsmotor und zwei Elektromotoren entlang einer Leistungsachse (Daimler)
Vollhybrid mit Elektromotoren, die im Getriebe des Verbrennungsmotors integriert sind – Two-Mode-Hybrid (BMW – Daimler – GM)
Energiemanagement im Automobil als komplexes System
Literatur
Sachwortverzeichnis