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Technik  Technik: Der Antrieb des Opel Ampera

Himmelskunde



Ist der Opel Ampera ein reines Elektroauto mit Zusatzgenerator? Oder doch nur ein besonders effektiver Hybrid. Ein erhellender Ausflug in die Welt der Betriebszustände und Planetenantriebe.

 
 Opel Ampera
  
 Opel Ampera  - Foto: Hersteller  Opel Ampera - Foto: Hersteller  Opel Ampera - Foto: Hersteller  Opel Ampera - Foto: Hersteller  Opel Ampera - Foto: Hersteller  Opel Ampera - Foto: Hersteller

Herzstück des Ampera ist der elektrische Hauptantriebsmotor mit seinen 111 kW/150 PS Leistung. Er wird aus einer 16 kWh fassenden Lithium-Ionen-Batterie gespeist, die genau genommen ein wieder aufladbarer Akku ist. Ergänzend ist mit an Bord ein 1,4-Liter-Benzinmotor mit 54 kW/72 PS, der als Generator dient und aus einem 35,2 Liter fassenden Kraftstofftank gespeist wird. Der Benziner startet automatisch, sobald die Batterie den unteren Ladezustand erreicht hat. Über ein Planetengetriebe mit Ringrad, Sonnenrad und Planetenrädern erfolgt die Kraftübertragung auf die Vorderräder.

Das ganze System ist von der Leistung her so ausgelegt, dass im elektrischen Fahrbetrieb die volle Beschleunigung und die Höchstgeschwindigkeit von 161 km/h erreicht wird. Aber auch der Generator kann so viel Leistung erzeugen, dass die gleichen Fahrleistungen auch mit entladener Batterie im Generatorbetrieb zu erreichen sind. Auf eine Feststellung legt Opel ganz besonderen Wert: "Der elektrische Hauptantriebsmotor ist dabei immer im Einsatz."

, Technik
Fahren mit Batteriestrom und einem Motor
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Bei vollem Ladezustand der Batterie und geringer Geschwindigkeit bezieht der elektrische Hauptantriebsmotor Strom von der Batterie und gibt sein Drehmoment über das Verteilergetriebe an die Vorderräder. Benzinmotor und Generator sind über die Kupplungen C2 und C3 getrennt. Kupplung C1 ist geschlossen und fixiert das Ringrad des Planetengetriebes im Getriebegehäuse (Bild unten).

Normales Fahren mit Batteriestrom und einem Motor

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Fahren mit Generatorstrom und einem Motor
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Nachdem der Benzinmotor angesprungen ist um die Reichweite zu verlängern, treibt er über die geschlossene Kupplung C3 den Generator an. Der leitet den Strom bei niedrigen Geschwindigkeiten an den Hauptantriebsmotor und hält gleichzeitig die Batterie auf dem erreichten Ladezustand. Bei aktivem Bergmodus hält der Generator die Batterie im gerade vorliegenden Ladezustand. Die Kupplung C1 ist geschlossen und fixiert das Ringrad. Die offene Kupplung C2 verhindert den Kraftschluss vom Generator zum Ringrad. Der elektrische Hauptantriebsmotor treibt die Vorderräder an (Bild unten).

Normales Fahren mit Generatorbetrieb und einem Motor

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Fahrten mit Batteriestrom und zwei Motoren
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Bei höheren Geschwindigkeiten wird der Hauptantriebsmotor vom Generator unterstützt, der dann als Zusatzmotor fungiert. Das Ringrad ist über die Kupplung C2 mit dem Generator verbunden, der so zusätzliches Drehmoment an die Räder gibt. So kann der Hauptantriebsmotor mit geringerer Drehzahl im effizienten Bereich arbeiten (Bild unten).

Schnelles Fahren mit Batteriestrom und zwei Motoren

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Fahren mit Generatorstrom und zwei Motoren
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Für einen optimalen Wirkungsgrad wird bei hohen Geschwindigkeiten zusätzlich die Kupplung C2 geschlossen und das Ringrad mit einem Teil der mechanischen Kraft des Benzinmotors angetrieben. So kann der elektrische Hauptantriebsmotor mit geringerer Drehzahl in einem effizienten Bereich arbeiten. Dieser Drehmoment-Mix ermöglicht einen 10 bis 15 Prozent höheren Wirkungsgrad als bei rein elektrischem Antrieb. Auch in diesem Betriebszustand, so Opel, "fährt der Ampera elektrisch". Das mechanische Zuschalten des Benzinmotors als Antriebsmotor "dient der Effizienzsteigerung" (Bild unten).

Kombiniertes Fahren mit Generatorstrom und zwei Motoren

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