REEV - Range extened electric vehicle - die Zukunft des ICE und der FC

[noXan]

Dass der I3 einen kleinen Tank hat war nichtmal dem Bauraum geschuldet, dieser hätte durchaus ~30L zugelassen. Der primäre Grund war schlicht die gesetzliche Vorgabe in Kalifornien, dass der Alternativantrieb nicht mehr Reichweite zulassen darf als der 60ah Akku als primärer Antrieb, damit das Fahrzeug als BEV eingestuft wird. Je nach Region wurde das Zuschalten des REx regulatorisch nur als Reserve toleriert, also erst gestartet wenn der SoC unter ~10% lag, oder die Tankkapazität "digital" noch weiter verringert. Dass der REx bei BMW gestorben ist hat weniger mit dem fehlenden Absatz zu tun gehabt, als wesentlich wahrscheinlicher mit der Positionierung des I3 als waschechtes BEV / als BMW I Imageträger.

Beide Vorgaben sind nachvollziehbar aber im Alltag auf der Langstrecke eine wesentlich größere Schikane als die Akustik oder Leistung des REx. Dieses Manko wurde beim MX30 R-EV erkannt, gleichzeitig wurde aber die BEV Reichweite (mMn) zu stark limitiert.

[noXan]

Die Benzinbetribende Wankelgenerator von Mazda hat sehr bescheidene Wirkungsgrad unter 30%,
was Hubkolben Benziner bis zu 38% ereichen

Ich verstehe nich warum die nicht richtung Lineal/Freikolbenmotoren denken... der ist kompakter, leichter und einfacher.
Wirkungsgrad mit Benzin/Strom liegt bis zu 46%

Das rekompensiert die Umwandlungsverluste, und am ende spart mann trotzdem die getriebe, kuplung und komplizierte bauweise was am ende platz und gewicht kostet. Mann idt dabei flexibel und kann dem motor jegendwo hinten unterbringen, was die geräusche noch mal weniger werden.

Bei 2 takt Turbogeladene Dieselmotoren sind Wirkungsgrade bis zu 55% zu ereichen.

Deine Argumentation ist grundsätzlich richtig und schlüssig, die Zahlen mit denen du jonglierst nicht, bzw. in der Realität im Fahrzeug oder im Detail so nicht umsetzbar.

Ob ein Generator per Hub- / Rotations- / Linear- Kolben Verbrennungskraftmaschine oder Brennstoffzelle angetrieben wird, ist von einer Reihe an Parametern abhängig, die nicht zwingend etwas mit Effizienz und Preis zu tun haben. Auch verpuffen im Gesamtfahrzeug aus unterschiedlichsten Gründen die Vorteile, die gewissen Konzepten zugrunde liegen.

Als Beispiel
- konnte Mazda mit dem MX30 R-EV trotz wesentlicher Verkleinerung des Akkus das Gewicht des Gesamtfahrzeugs weder unterschreiten noch halten, obwohl man auf einen Wankel setzte. Das Leistungsgewicht entspricht ungefähr dem des I3 REx, obwohl man hier auf einen konventieonellen Otto Hubkolbenmotor setzte.
- erzeugt der REx im I3 je nach Fahrsituation - obwohl an der Hinterachse entkoppelt und isoliert montiert - Vibrationen und unangenehme Akustik. Insbesondere das Thema Akustik ist heikel, da ein ICE erst ab einer gewissen Drehzahl und Last effizient arbeitet, die man in einem BEV als störend (laut und monoton) empfinden kann, obwohl Messdaten anderes vermuten lassen.
- Was nützt der effizienteste Motor wenn gleichzeitig die Fahrwiderstände immer weiter steigen? Es gibt aktuell schon Hybridfahrzeuge am Markt die man unter 4 oder auch 3L/100km bewegen kann. Das liegt aber nur zum Teil an der guten Systemeffizienz, sondern insbesondere daran dass man möglichst klein und leicht baut, und entsprechend ökonomisch fährt.

Ob das was innovative Konzepte versprechen (oder unter Laborbedingungen am Prüfstand in einem kleinen Bereich leisten) auch so in der Großserie unter weniger idealen Bedingungen und unter Kostendruck einhalten, ist absolut unsicher und muss erst bewiesen werden. Dafür Investoren zu finden ist insbesondere in Europa aktuell nahezu ausgeschlossen.

[87marius]

Super-E,
Könntest du dir so ein Reisebuss oder LKW-Womo, Expeditionmobil mit 1200kWh vorstellen?
Das sind 12.000kg Akkus.

Großere akkus fallen schwer ins gewicht, da komm mann schnell ins grenzen, was passiert mit die ganze Akkus nach 10Jahren?

Mit 100kWh Brutto, je nach Fahrzeug zb. Rosenbauer RT kommt mann die 100km weit.

100kWh Ducato vllt schafst es 300km, jedes 200km schon denken welche Ladesäule ansteuern und reservieren? denk mal nach wie viel Ladestops, wie lange würde eine 2500km fahrt nach Andalusien dauern, normal mit Diesel sind das mit 1Übernachtung entspannt 2 tage je 1250km. Ein 375kWh Akku würde 3750kg wiegen das ist technisch micht machtbar.

Meinst du wirklich aus dem ganzen PKWs schweere Panzer machen die Ladesäulen abhänging sind? Das muss erst Konstruktionstechnisch umsetzbar sein.

Ich bin normale verbraucher und komme super klaar mit eingaben wie kWh, da mit kann ich schneller rechnen ob ich am Abend an die Stromm für Induktion und Durchlauferhitzer aus der Ladesaule kaufe oder dem Agregat Laufen lasse.
Alle die sich Neuwagen leisten können, können gut rechnen und gut mit kWh umgehen, jemand der Bürgergeld bezieht kann sich kein Neuwagen leisten und muss das auch nicht können, da rechnet und bezahlt das alles das Amt. Kenne genug menschen die schwirigkeiten mit rechnen haben aber das ist keine Kundschaft von Autobauer.

Die BMW I3 hat Durstige Motorrad Motor, Mazda hat es noch schlimmer mit dem Wankel gemacht.

REEV Rossenbauer RT ist auch ne sache, Emotor 360kW (490PS) 50kWh 550kg Akku und REX 200kW(272PS) 3.0 BMW Diesel aus dem PKW, wobei man dem vorne (wo man normale weisse über dem motor sitzen würde) gar nicht hört wenn der oben am heck läuft.
https://youtu.be/_MMplzb7B6o
Der Agregat läuft konstant in optimalen Drehzahl und auch hier haben die tests gezeigt das der verbrauch geringer als bei herkomliche Fahrzeuge ist. Mit 50kWh Akku was 60km rein E-rechweite ist und 120L Tank kommt er 800km weit das würde ca. 16L/100km entsprechen.
Direkt an die Achse würde ich dem motor nicht schalten, da kommen zu große Kräfte, dafür ist er nicht ausgelegt. Einen Zweiten LKW motor würde sehr ins gewicht und Bauraum fallen.

Zweites beispiel Fering Pionieer Gelendewagen mit 400PS Elektro 20kWh Akku und kleinen REX 3Zilinder 0,8 CDI aus dem Smart.
330L dieseltank getestete reichweite 7.000km verbrauch von 4,7L/100km
https://youtu.be/Rf358sFJdk0
Wie schwer musste hier die Akku sein? Oder anders um wie gross und viel verbrauchen reine Diesel grosmotoren wie 400PS Geländerwagen RangeRover?
Dem 0,8 CDI würde ich auch nicht direkt an achse binden. Geräusen wenn der motor gut gedämmt in heck ist wird es kaum geben.

Die ganzen REX Generatoren würden sich Effizienter mit einem extra zu diesem zweck konstruierten Freikolben motormodulen realisielen, da es keine kolben kräfte verluste haben und die volle kraft direkt in strom umwandeln.
https://youtu.be/u4b0_6byuFU
Solche Dieselmodulen könnten mit 50% Wirkungsgrad aus 1Liter Rapsöl/Diesel 0,5kW strom produzieren.

Nehmen wir ein Tesla Model S Dualmotor 670PS Allrad 100kWh Auf Autobahn bei 130km/h verbraucht 22kwh/100km was eine reichweite von 450km entspricht. (Das da in prospekt deutlich mehr km steht, kommt drauf das die mit niedrigen geschwindigkeiten die tests machen und der fahrzeug auch entsprechent weniger verbraucht)

Der REX braucht 4L Diesel um die 20kw zu produzieren, der restliche 2kWh nehmt sich der motor aus dem Akku.
Somit ist 1300km fahrt ohne tanken/nachladen kein problem

Staat 1000kg Akku packen wir unter nur 30kWh = 300kg Akku + 50kg 30kW Dauerelektroleistung Freikolben Frittenöl Motor Rex + 50Liter Diesltank, nehmen wir ein noch 100kg Abgasreinigung, Kühlung usw. oben drauf. Das ergibt 500kg gewichtsreduzierung.

Das Agregat wärend die 10Stundigen/1300km ununtergrebrochene fahrt (2fahrer nur pinkelpause) würde aus 50L Diesel 250kWh strom produzieren die restliche 26kWh nehmt er sich aus Akku [276kwh ÷ (22kWh/100km) = 1300km] , es bleibt noch genügend strom in Akku fürs Klimaanlage usw.

Ein vergleichbarer verbrenner 670PS BMW M850i Xdrive auf Autobahn bei konstanter 130km/h verbraucht 11,5liter/100km
https://youtu.be/VadDbfLxGqc

Was Verbraucht euer sparsame PHEV Auto mit überdemensionierte schwere motoren bei konstante 130km/h direktantrieb, wie viel restenergie wärend der fahrt speist er in dem Akku, oder bei 130km/h kann es gar nicht einspeisen?

Am ende wenn man das ganze zusamen mit anschaffungskosten zusamen rechnet bleibt es gunstiger, effizienter und ökologischer REEV

Die Freikolben generatoren würde ich am heck bauen kompakt als ein teil mit tank, kühler abgasanlage usw, unter die Stoßstange zum einfachen abnehmen bei nicht bedarf, auch zb. Zum inspektion oder reparatur um dem generator da lassen. Paar schrauben raus, stecker raus fertig.
So könnte mann sich auch das teil für Urlaubsfahrten Leihen, 100€ die woche oder so.

Auser das mann 200.000km pro Jahr macht also Ø550km pro tag. So hat das bei meine Alte firma gelaufen mit 2 mann haben wir uns 1 auto geteilt Tag/Nacht Wechseldienste jede hat ca 700km pro Tag gemacht, wochenende/feiertage hat das auto still gestanden.

[Martyn136]

REX bedeutet halt nicht nur serielle Hybridtopologie, sondern eben auch EV mit Notstromaggregat. Es gibt aber auch PHEV die seriell arbeiten wenn man das will. Zum Beispiel der Ford Transit PHEV. Oder in weiten Bereichen auch der Outlander von Mitsubishi. (der dann im direkten Gang auf der Autobahn einen direkten Durchgriff des Verbrenners auf die Straße bietet, genial.)

Der Ford Transit Custom PHEV leidet aber noch mehr als ein BMW i3 oder Mazda MX-30 unter der niedrigen Höchstgeschwindigkeit von lediglich 120 km/h.

[AbRiNgOi]

Klar, weil die serielle Hybrid Topologie bei hohen Geschwindigkeiten extrem ineffizient wird. Alle Vorteile des stabilen Betriebspunktes eines Seriellen Hybriden im Stadtgebiet gehen verloren, wenn der Verbrenner auf der Autobahn im direkten Gang all diese Vorteile auch genießt. Das ist der Vorteil des Outlanders, der dann ab 110km/h mit dem Verbrenner direkt auf die Räder geht. Wenn das ein serieller Hybride nicht kann, wäre eine höhere Geschwindigkeit extrem teuer zu bezahlen.

[noXan]

Die höhere Geschwindigkeit ist bei jedem Fahrzeug teuer erkauft. Je nach Fahrwiderstand bei höherer Geschwindigkeit mehr oder weniger. Im gleichen Fahrzeug bei gleichem Otto/Diesel-Motor führt der serielle Antrieb (ICE - Generator - Inverter 1 - Inverter 2 - E-Motor - Getriebe - Räder) zu einem um ca. 10-15% höheren Verbrauch (Beim hypothetischen I3 mit konv. mechanischen Antrieb wären es 11-12%), im Vergleich mit dem direkten mechanische Antrieb (ICE - Getriebe - Räder).

Bei einem Fahrzeug mit großen Fahrwiderständen oder ineffizienten ICE sind es statt 9L/100km also ~10L/100km. Bei einem Wagen mit geringen Fahrwiderständen können es aber ebenso überschaubare 4,6 statt 4,0L/100km sein. Wenn man den Antrieb ohnehin selten braucht, ist das ein mMn annehmbarer Kompromiss.

[AbRiNgOi]

Wenn man sieht wie schlecht die Effizienz des Verbrennungsmotors im Start/Stop Betrieb und bei niedrigen Geschwindigkeiten ist, kann der serielle Antrieb sogar weniger Verbrauch haben wenn in diesen Betriebspunkten der Verbrennungsmotor auf seinem besten Betriebspunkt gehalten werden kann. Leider ist das aber vielen Fahrzeugherstellern zu laut, und daher wird der Motor bei niedrigen Geschwindigkeiten nicht optimal gefahren.

Man muss aber sehen, das das serielle Konzept bei den Diesellokomotiven durchaus Vorteile bietet. Keine einzige Diesellok fährt mit einer Anfahrkupplung sondern immer mit Elektroantriebe an den Achsen. (Keine? eine kleine Bahngesellschaft im 2.Wiener Gemeindebezirk leistet erfolgreich Widerstand gegen die Römer mit ihren seriellen Antriebskonzept auf Schiene, und drückt begeistert die Kupplung...)

[87marius]

Bei einem Fahrzeug mit großen Fahrwiderständen oder ineffizienten ICE sind es statt 9L/100km also ~10L/100km. Bei einem Wagen mit geringen Fahrwiderständen können es aber ebenso überschaubare 4,6 statt 4,0L/100km sein. Wenn man den Antrieb ohnehin selten braucht, ist das ein mMn annehmbarer Kompromiss.

Das ist das was ich sagen möchte, auser dem gibt es noch ein grosses unterschied welche verbrenner in das Fahrzeug rein kommt, tests zeigen das Grosse motoren in ungunstigen arbeitsbereich mehr in direktantrieb verbrauchen als kleine sparsane in bestpunkt in einem Serielen hybrid.

Ein guter beispiel ist Audi Q7 3.0 TFSI 333PS Quattro, der bei konstant 130km/h um 13L/100km verbrauch

Auch der deutlich schwachere und kleinere Outlander 2,4L 224PS der in direktantrieb bei 130km/h 10L/100km Verbraucht

Dagegen Nissan Xtrail e-4orce 340PS (der version was bei dem 1,5L Benziner nur als generator arbeitet wie REEV ohne lademöglichkeit) bei 130km/h nur um ca. 9L/100kmverbraucht

https://autonotizen.de/fahrberichte/nis ... deo-review

Wenn das angeblich Serielle betrieb mehr auf Autobahn bei konstante geschwindigkeit 130km/h verbrauchen würde, warum die Audi Q7 reine verbrenner mit direktantrieb mehr als der der Nissan Xtrail bei 130km/h in Serielle betrieb verbraucht?

Ich denke das die verbrauch der Nissan könnte mann noch unterdrücken wenn man kleinere effiziente Freikolbengenerator 0,6L 60PS statt 1,5L 158PS R3 Generator eingesetzt hätte.

Naturlich in direktbetrieb würde der 60PS motor nix anfangen können selbst das kraftübertragung von lineal zum dreh würde ja schon verluste bringen, so wie in konwentionelen Kolbenmotoren.

[AbRiNgOi]

Ganz einfach: der Audi Q7 ist eine Stadtbekannter Säufer und der Nissan Xtrail ein parallel Hybride mit 6 oder 7 Ganggetriebe.

(PS: seriell bedeutet: Verbrennungsmotor ist ausschließlich damit beschäftigt Strom zu erzeugen, keine Kupplung, kein Getriebe.)

[noXan]

Das wohl größte Missverständnis ist, der ICE in einem REEV nicht nur in einem definierten Betriebspunkt läuft, sondern in einer für den Lastfall angemessenen. Natürlich wurden die Betriebspunkte auch hier möglichst optimal gewählt, aber eben nicht der oft vermutete eine perfekte Punkt. Das wäre weder akustisch, noch thermisch angenehm (Auf der Rückbank des I3 wird es durchaus warm wenn der REx läuft).

- Beim I3 sind es 4 definierte Drehzahlen, wobei ich hier auch schon erlebt habe, dass der I3 auch mal andere Drehzahlen ansteuert: //uploads.tapatalk-cdn.com/201810 ... 381002.png
- Beim I3 ist die Drehzahl des REx in erster Linie Geschwindigkeitsabhängig. Über ~ 75kmh dreht der 2 Zylinder ~ 3500 upm bei ~40-90% Last, je nach Fahrwiderstand. In der Stadt grundsätzlich garnicht (Start- Stop, ICE startet bei ~26kmh und schaltet sich bei 15kmh aus), und wenn doch bei akustisch angenehmen ~ 2300upm. Insbesondere bei ~80kmh fällt der REx akustisch negativ auf, bei 110kmh überwiegen wiederum andere Geräusche.

Ein optimales Aggregat für den Anwendungsfall eines REEv zu entwickeln ist nicht trivial und durchaus Anspruchsvoll. BMW hat das beim I3 schon gut gemacht und ich schätze den REx im Alltag, aber da ist definitiv noch Luft nach oben.