Zweimotor-Hybridantrieb

Einblick in den Mechanismus

Die acht Baugruppenansichten zeigen das ganze System oder eine einzelne Baugruppe. Baugruppenansichten stellen ihre Komponente frei und nutzen die Röntgendarstellung; zum Betrachten des Äußeren Röntgen ausschalten. „Gewählte Baugruppe isolieren“ blendet benachbarte Baugruppen aus, ohne das Modell zu verändern.

Zum Drehen ziehen, zum Verschieben mit der rechten Maustaste oder mit gedrückter Umschalttaste ziehen, und mit ⌘/Strg und dem Mausrad zoomen, im Vollbild auch allein mit dem Mausrad. Auf Touchgeräten dreht ein Finger die Ansicht, zwei Finger zoomen und verschieben. Die Kamera kann einem Bauteil im Modellmaßstab bis auf 8 mm nahekommen, und nichts hindert sie daran, hinter Bauteile zu blicken.

Röntgen verändert die Deckkraft der Gehäuse. Schnitt kappt die Geometrie, ohne sie zu entfernen, und die Schnitttiefe bewegt die Ebene durch die gewählte Baugruppe. Die Explosionsansicht trennt Motorabdeckungen, Lagerschilde der Maschinen, PCU-Lagen und Batterieabdeckungen; Zahnradachsen und Kurbeltrieb werden dabei nicht auseinandergezogen.

Ist das Exponat fokussiert, hält die Leertaste an, X schaltet Röntgen um, R setzt die Kamera zurück und N springt zum nächsten Zündereignis; Motorphase, Nockenwellen, Kolben und Kettenräder bleiben dabei synchron. Bei ausgeschaltetem Motor bewegt N stattdessen den Antriebsstrang weiter. Die Tasten 1–4 wählen die vier Betriebsarten.

Fahrgeschwindigkeit und tatsächliche Wellendrehzahl sind von der Animationszeit getrennt: Bei einem Zeitmaßstab von 1 % laufen alle Wellen und die Steuerkette mit einem Hundertstel ihrer angezeigten Drehzahl. Zündungen werden als Ereignisse erkannt, sodass zwischen gerenderten Bildern keine Funken verloren gehen, und jeder Blitz bleibt zur besseren Lesbarkeit kurz sichtbar. „Lenkung vorn“ zeigt ungleiche Raddrehzahlen links und rechts und ihren Mittelwert am offenen Differenzial.

Für eine gut lesbare Verbrennungsfolge „Motor & Zündung“ wählen, anhalten und zum nächsten Zündereignis springen; „Funkenstrecke untersuchen“ hält beim nächsten Funken an und zeigt dessen Elektroden in Nahaufnahme. Für die kupfernen Wickelköpfe und die V-Magnete „Elektromaschinen“ wählen, Schnitt aktivieren und die Explosionsansicht anpassen. Für die Lage der Batterie im Fahrzeugmaßstab „Fahrzeuganordnung“ wählen.

Was gemessen ist. Was rekonstruiert ist.

Dieses Exponat ist eine umfassende technische Neukonstruktion des früheren Zweimotor-Hybridmodells im Museum. Es bildet die Architektur einer Zweimotor-Hybridlimousine der ersten Generation ab und stützt sich auf eine HEV-Zerlegeanalyse von 2014 sowie auf den zeitgleich erschienenen Fachbeitrag des Herstellers zu Elektromotor und PCU. Es ist weder ein OEM-Fertigungsmodell noch eine authentifizierte Nachbildung jedes Modelljahrdetails.

Quellengestützte Architektur und Abmessungen

Wichtige Grenzen der Rekonstruktion

Gussoberflächen des Motors, Halter, Zierabdeckungen, Befestigungselemente, Kühlkanäle und Krümmerkonturen sind prozedurale Näherungen. Zylinderkopf und Zylinderbohrungen sind auf Kurbeltrieb und Kolben ausgerichtet, doch es wurde kein OEM-CAD verwendet. Die Werte der Steuerkette (20/40 Zähne, 168 Glieder), die Pleuellänge, die Ventilerhebungskurven und die Zündvorverstellung von 12° sind veranschaulichend; sie sind keine Kalibrierdaten des Herstellers.

Die Elektromaschinen besitzen eine vollständige 360°-Geometrie, die zerstörungsfrei geschnitten wird. Windungszahl je Spule, Wicklungsschritt, Leitergruppierung, Resolverdetails und kleine Maße der Magnettaschen sind repräsentativ. Farbige Wicklungen, bewegte Leistungsflussmarker und Feldlinien sind erklärende Einblendungen, keine elektromagnetische Finite-Elemente-Lösung. Leiterbahnen und Bauteilplatzierungen auf den Platinen veranschaulichen den dokumentierten PCU-Aufbau; sie sind keine rückentwickelte Netzliste einer Serienplatine.

Die Reifenmaße sind Nennwerte; Verformung und Reifenschlupf sind nicht berücksichtigt. Spurweite (1,585 m), Fahrgestellkonturen und die Längsposition der Batterie sind Bauraumnäherungen. Die CV-Gelenke und das offene Differenzial sind rekonstruierte Mechanismen, keine Scans von Serienteilen. Bei einer gewählten Geschwindigkeit ist das Modell ein stationärer kinematischer Demonstrator: Es berechnet weder Kraftstoffkennfelder des Motors noch Fahrdynamik, Wechselrichter-PWM, Batteriealterung oder die Entscheidungen der Hybridsteuerung im Serienfahrzeug.

Quellenverzeichnis

• ORNL / US-Energieministerium — Benchmarking von EV- und HEV-Technologien (2016), PDF-Seiten 9–11 und 29–31
• Kuroki & Otsuka — Entwicklung von Motor und PCU für ein Zweimotor-Hybridsystem, technische Zeitschrift des Herstellers 25(2), 2013
• Hersteller — Technische Daten der Hybridlimousine 2014
• Hersteller — Leitfaden für Rettungskräfte zur Hybridlimousine 2014 (öffentliche Kopie)

Diese Rekonstruktion für Bildungszwecke ist unabhängig und von keinem Fahrzeughersteller autorisiert. Jedes Bauteil und jede Textur wird im Browser aus dem eigenen Code des Exponats erzeugt.