VKM_I_Kap.1_2

Der interessierte Techniker Lenoir meldete 1860 seinen Gasmotor zum Patent an. Der Motor arbeitete
nach dem doppelt wirkenden 2-Taktverfahren (doppelt wirkend bedeutet, dass beide Seiten des
Kolbens abwechselnd mit Verbrennungsdruck beaufschlagt werden). Er ging trotz vieler Mängel (z.B. hoher Ölverbrauch am Steuerschieber) in Serie. Grundkonstruktion und Vorbild war die damals
weit verbreitete Dampfmaschine.

Aufbau des Gasmotors:
• Ein- und Auslass werden durch Flachschieber gesteuert
• Flachschieber wird über Exzenter und Exzenterstangen von der Kurbelwelle bewegt
• Auslassschieber ist ein einfacher Flachschieber
• Einlassschieber ist aufwendiger, da er den Eintritt und die Mischung von Gas und Luft steuert
• Mischungsverhältnis von Luft und Brenngas wird durch das Querschnittsverhältnis der
Schieberöffnungen bestimmt
Arbeitsweise des Gasmotors von Lenoir:
• wie Dampfmaschine doppeltwirkend
• Arbeitsgas (Luft und Gas) wird durch Kolbenbewegung angesaugt, nicht vorverdichtet
• erstmals Mischung von Luft und Gas im Zylinder (Patent)
• elektrische Funkenzündung des angesaugten Frischgases in der Mitte des Hubes abwechselnd
auf jeder Seite des Zylinders (je 1-mal pro Umdrehung der Kurbelwelle)
• nach der Zündung steigt der Gasdruck auf 5 bis 6 bar
• durch die Verbrennung entsteht ein harter Stoß (die Gangart war nicht so ruhig wie in der
Werbung beschrieben)

Otto, der eigentlich gelernter Kaufmann war, erkannte bei Versuchen an einer Nachbildung des Lenoir-Motors folgendes:
Die Gasladung muss vorverdichtet und im Augenblick des höchsten Verdichtungsdruckes (also im Umkehrpunkt des Kolbens = oberer Totpunkt) gezündet werden. Versuche mit einem nach seinen Angaben gebauten Vierzylindermotor schlugen aber fehl, da die harten Verbrennungsstöße ihn zerstörten.

Erst im 4. Anspruch des Patentes wird seine eigentliche, wertvolle Erfindung, das 4-Takt-Verfahren,

das ihn berühmt machte, genannt:

-Ansaugen der Gasarten im Zylinder

-Kompression

-Verbrennung und Arbeit (Expansion)

-Austritt der Gase aus dem Zylinder

Abbildung 1-5 veranschaulicht die Vorgänge im Zylinder der Versuchsmaschine Ottos. Die Diagramme

a, b, c (Druckverläufe im Brennraum) beziehen sich auf den Lenoir-Motor, an dem Otto den

Zündzeitpunkt variierte. Dies ist in den Diagrammen an dem verschobenen „x“ zu erkennen. Das

Diagramm d ist ein vollständiges 4-Takt-Diagramm. Die Diagramme beruhen auf Vermutungen, da

Otto die Maschine nicht indizieren (Aufzeichnen des Brennraumdrucks) konnte.

Gottlieb Daimler und Wilhelm Maybach, beide ehemalige Mitarbeiter in der Motorenfabrik Deutz,

konstruierten 1886 den ersten schnelllaufenden, leichten Benzinmotor (0,25 PS, 600 U/min), der den

Beginn der Fahrzeugmotorentechnik einleitete.

Es war sein Ziel, diesen Prozess mit höchster Wärmeausnutzung als Verbrennungsmotor zu verwirklichen.

Sein erstes Patent (1892) hatte noch die isotherme Verbrennung zum Schwerpunkt. Weder Diesel noch das Patentamt sahen, dass es praktisch unmöglich ist, eine isotherme Verbrennung im Motor zu realisieren. Hinzu kommt, dass der Carnot-Prozess als  Arbeitsprozess ungeeignet ist, da die von den Isothermen und Adiabaten eingeschlossene Fläche, welche die Nutzarbeit darstellt, ausgesprochen gering ist (vgl. Abbildung 1-6).

Diesel erkannte später selbst, dass sein Grundpatent so in der Praxis nicht durchführbar war, bestätigte dies aber nie öffentlich. Er fasste deshalb sein zweites Patent 1893 in so verschleierter Form ab (Irrtum des ersten Patents berichtigt), dass es für die Fortsetzung des Grundpatentes gehalten wurde, obwohl es dieses in Wirklichkeit aufhob. Es wurde nicht mehr von einer isothermen Verbrennung, sondern von „gewissen Abweichungen vom idealen Prozess“ gesprochen. Angegeben wurde die Verdichtung reiner Luft und die Selbstzündung, die das Wesensmerkmal des Diesel-Verfahrens darstellen.

Als ein bedeutender Vertreter der neueren Entwicklung ist Wankel zu nennen. Er verwirklichte als Autodidakt in mühseliger Entwicklungsarbeit einen Rotationskolbenmotor auf der Basis einer 2:3 Trochoide (grundsätzlich gibt es eine große Zahl von Trochoiden-Varianten, die sich für einen Verbrennungsmotor eignen). Die wesentliche Leistung Wankels war die grundlegende systematische Erforschung des Abdichtprinzips des Brennraums als Voraussetzung für einen Rotationskolbenmotor.

Prosper L´Orange erhielt 1909 das Patent für das Vorkammerverfahren siehe Abbildung 1-8. Dieses Verfahren ermöglichte das Weglassen eines großen Kompressors zur Drucklufterzeugung, mit der dann der Kraftstoff in den Brennraum eingebracht wurde. Dadurch wurde überhaupt erst der Einsatz von Dieselmotoren in mobilen Anwendungen ermöglicht. Die Patentschrift beschreibt alle technischen Vorgänge richtig, obwohl damals noch recht unklare Vorstellungen über Verbrennungsvorgänge vorlagen. Die Verwirklichung bereitete aber unerwartete Schwierigkeiten, worauf das Patent 1915 aufgrund mangelnden Interesses nicht verlängert wurde. Die in Kriegszeiten aufgelösten Patente konnten wieder gültig gemacht werden, so dass 1921 die Auflösung des Patentes für das Vorkammerverfahren wieder rückgängig gemacht wurde.

Weiterentwickelte Vorkammerdieselmotoren wurden aufgrund der geringen mechanischen Belastungen und sanften Verbrennung und den damit verbundenen hohen erreichbaren Laufleistungen sowie akustischen Vorteilen bis in die neunziger Jahre gebaut.

Bei einem hybriden Antriebsstrang werden zwei unterschiedliche Energiequellen und -wandler kombiniert. Am weitesten verbreitet im Automobilbereich ist die Kombination aus elektrischer mit chemischer Energie umgewandelt in einem Elektro- und Verbrennungsmotor (siehe Kapitel 1.6.2). Bereits im Jahr 1900 wurde ein solches erstes Hybridantriebskonzept, der Lohner-Porsche, vorgestellt.

Im 20. Jahrhundert wurde die Hybridtechnologie stetig weiterentwickelt, sie konnte sich jedoch nur schwer im Massenmarkt etablieren. Erst im Jahr 1997 wurde durch Toyota ein serienreifes Fahrzeug vorgestellt, der Prius I. Inzwischen bieten viele Hersteller ein Hybridfahrzeug in fast allen Fahrzeugklassen zum Kauf an.

Entstanden sind dabei mehrere verschiedene Antriebsstrangkonzepte, die unterschieden werden nach dem Grad der Elektrifizierung bzw. vorhandenen elektrischen Leistung (von micro, mild, full hybrid) und ihrer topologischen Komponentenanordnung. Damit ist die Position des Elektromotors im Antriebsstrang gemeint und die Art und Weise, wie die Energie des Verbrennungsmotors genutzt wird. Unterschieden werden serieller, paralleler und leistungsverzweigter Hybrid.

Eine weitere Besonderheit stellt der sogenannte Plug-in-Hybrid dar, bei dem die Batterie nicht nur aus Verbrennungsmotorenergie oder Bremsenergierekuperation, sondern auch über ein Ladegerät aus dem Stromnetz wieder aufgeladen werden kann. Der Verbrennungsmotor ist dabei sozusagen in weiten Teilen „nur" Hilfsmotor.

1. Flüssiger Brennstoff besitzt hohe Energiedichte (geringes Speichervolumen nötig)
2. Guter Wirkungsgrad (bis zu 50 % der Kraftstoffenergie werden umgewandelt; theoretische Grenze siehe Kreisprozesse)
3. Großer Leistungsbereich (0,1 kW ... 35.000 kW)
4. Flexible Bauweise; von einfachen, robusten Maschinen bis zu aufwendigen Hochleistungsaggregaten
5. Weit ausgereift, auftretende Motorfehler sind heutzutage produktionsbedingt

1. Kraftfahrzeuge; die Automobilindustrie ist eine Schlüsselindustrie, annähernd jeder siebte Deutsche arbeitet in diesem Bereich
2. Motorräder
3. Baumaschinen
4. Landmaschinen
5. Eisenbahnen, Schiffe
6. Kraftwerke

1. Abgasemission
2. Verbrauch
3. Geräusch
4. Lebensdauer
5. Kosten (Herstellung und Betrieb)
6. Recycling

Der Verbrennungsmotor erzeugt durch seine motorische Verbrennung verschiedene Schadstoffe und Treibhausgase. Diese haben unter Umständen aufgrund der Anzahl an weltweiten Fahrzeugen großen Einfluss auf die Gesundheit und die Umwelt und sind daher unter gesundheitlichen und ökologischen Gesichtspunkten zu betrachten. Der Gesetzgeber hat daher für die meisten Schadstoffe und Treibhausgase maximale Emissionslimits definiert. Aktuell begrenzt sind CO, HC (unverbrannte Kohlenwasserstoffe), CO2, NOx (NO & NO2) sowie Partikelmasse und –anzahl.

zu 1)

1. Natürliche Emissionen (z.B. Vulkane, langsame Oxidation organischer Substanzen, Steppen- und Waldbrände)
2. Anthropogene Emissionen (vom Menschen verursacht)

Eine CO₂-Verringerung verursacht durch Kraftfahrzeuge ist somit durch drei Wege möglich:

1. Verbrauch des Kraftfahrzeuges
2. Fahraufkommen (gefahrene km/Person)
3. Verkehrsleitsysteme

Neben den Maßnahmen am Fahrzeug ist eine weitere Möglichkeit der Reduktion der CO₂-Emissionen dessen Nutzung zu überdenken. Nach Studien legt das Auto zu Freizeitzwecken (Urlaub, Spazierfahrten, Einkauf) ca. doppelt so viele Kilometer zurück als aus beruflichen Gründen.

Der dritte Bereich der CO₂-Verringerung betrifft die Verkehrsführung. Durch intelligente Verkehrsleitsysteme könnte unnötiger Verkehr, z.B. zur Parkplatzsuche, vermieden werden.

Zur Reduzierung der Abgasemissionen wurden in den letzen zwanzig Jahren verschiedene, immer strengere Vorgaben festgelegt.

In Verbrennungsmotoren findet eine Energiewandlung statt. Anfangs ist die Energie in Form von chemischer Energie im Kraftstoff gebunden, über Prozesse im Motor wird sie zunächst in Wärme- und dann in mechanische Energie gewandelt. Die mechanische Energie wird dann zum Abtrieb und damit Vorwärtsbewegen des Fahrzeugs genutzt.

Zu erkennen ist, dass bei einer Verwendung von kohlenstoffhaltigen Brennstoffen immer auch CO₂ entsteht und daher somit direkt proportional zum Verbrauch eines Verbrennungsmotors ist.

Zu erkennen ist, dass bei einer Verwendung von kohlenstoffhaltigen Brennstoffen immer auch CO₂  entsteht und daher somit direkt proportional zum Verbrauch eines Verbrennungsmotors ist.

Angabe sed Schwerpunkts der Verbrennung bei S, p_me=2bar

1. Einteilung nach der Kolbenbewegung
2. Einteilung nach dem Ladungswechsel
3. Einteilung nach der Gemischbildung
4. Einteilung nach der Zylinderanordnung
5. Einteilung nach der Zündung
6. Einteilung nach der Ladungseinbringung
7. Einteilung nach der Kühlung
8. Weitere Differenzierungsmerkmale

a) Hubkolbenmaschine

Über einen Kurbeltrieb wird ein von festen Brennraumwänden umschlossenes Volumen kontinuierlich vergrößert bzw. wieder verkleinert. Der Kolben stellt die bewegliche Brennraumwand dar. Im oberen Totpunkt des Kolbens ist das minimale Brennraumvolumen V_c vorhanden; im unteren Totpunkt (UT) hat sich der Brennraum um das Hubvolumen VH vergrößert. Der Kurbeltrieb wandelt die Gaskraft am Kolben in Rotationsenergie um, siehe Abbildung 1-21. Der Ladungswechsel erfolgt beim 4-Takt-Motor mit Hilfe von Ventilen, beim 2-Takt-Motor über eine Schlitzsteuerung.

Die Steuerung des Gaswechsels erfolgt ähnlich wie beim 2-Takt-Motor über Schlitze. Es sind gleichzeitig drei Kammern (Brennräume) im Einsatz. Dem ruhigen Lauf (vollständiger Massenausgleich möglich) und den höheren Drehzahlen gegenüber Hubkolbenmotoren stehen ein schlechterer Kraftstoffverbrauch und mehr unverbrannte Kohlenwasserstoffe (langgestreckter, ungünstiger Brennraum) gegenüber. Ein nachgeschalteter Katalysator ist aufgrund der Gegendruckempfindlichkeit problematisch. Eine Verwendung als Dieselmotor ist praktisch unmöglich, da wegen des höheren Verdichtungsverhältnisses der Brennraum äußerst ungünstig wird und das Bauvolumen stark zunimmt. Die Probleme mit der Dichtheit und Lebensdauer der Dichtleisten sind heute durch geeignete Materialien wie Siliziumnitrid weitgehend gelöst.

In den 70er Jahren stand der Wankelmotor vor dem großen Durchbruch, den Hubkolbenmotor abzulösen. Wesentlicher Gesichtspunkt war hierbei, dass über ein Baukastensystem (1, 2, 3 und 4-Scheiben-Wankelmotor) die gesamte Motorenpalette eines Fahrzeugherstellers abzudecken ist. Die damit erzielbaren hohen Teile-Stückzahlen ließen geringere Herstellkosten erwarten.

Die Energie-Krise 1973, die Studie des „Club of Rome" über die Begrenztheit fossiler Brennstoffe und die Anfang 1970 von den USA aus beginnende Abgasgesetzgebung stoppten dann allerdings den Wankelmotor. Denn es waren zwar die ursprünglich enormen Probleme hinsichtlich Lebensdauer und Fertigung weitgehend gelöst. Die bereits angesprochenen Probleme der HC-Emission und des dieselmotorischen Betriebes bestehen weiterhin und verhindern den Einsatz in neuerer Zeit.

Der Wankelmotor ist daher heute nahezu Geschichte. Mazda ist zurzeit der einzige Automobilhersteller, der Kraftzeuge mit Wankelmotor baut. Mit Wasserstoff als Brennstoff könnte dieses Prinzip wieder mehr Bedeutung erlangen, denn mit Wasserstoff kann man die deutlich schnelleren Verbrennungsreaktionen durch den lang gezogenen Brennraum kompensieren. Auch als sogenannter Range Extender für Elektrofahrzeuge könnte der Wankelmotor an Bedeutung gewinnen.

Vier Takte bilden ein Arbeitsspiel (zwei Umdrehungen der Kurbelwelle).

Die Volumenänderung des Arbeitsraumes bewirkt abwechselnd die Arbeitsleistung (Hochdruckteil) und den Ladungswechsel (Niederdruckteil). Die Steuerung erfolgt durch Ventile (seltener Flach- oder Walzenschieber). Dieser Motortyp ist der Standardantrieb für PKW und NFZ.

Ein Arbeitsspiel besteht aus zwei Takten (eine Umdrehung der Kurbelwelle).

Der Ladungswechsel erfolgt während sich der Kolben in der Nähe von UT befindet. Dabei spült die Frischladung das Abgas aus dem Zylinder. Die Frischladung kann im Kurbelgehäuse vorverdichtet werden (Kurbelkastenspülung) oder aber über ein Spülgebläse in den Brennraum gefördert werden. Ein Ventiltrieb ist nicht erforderlich. Der Ladungswechsel erfolgt meist durch Ein- und Auslassschlitze, wobei der Kolben als Steuerorgan dient (einfacher konstruktiver Aufbau).

Der 2-Takt-Motor hat grundsätzlich Vorteile bezüglich einfacher Bauweise, Laufruhe, Motorvolumen, Gewicht und Leistung. Dem gegenüber stehen Probleme beim Kraftstoffverbrauch (vor allem durch Spülverluste) und bei den unverbrannten Kohlenwasserstoffen in Verbindung mit der Kurbelgehäusespülung sowie der Schlitzsteuerung. Er wird deshalb heute fast ausschließlich nur bei Diesel-Großmotoren eingesetzt, bei denen man diese Probleme durch Ventilsteuerung beherrscht. Neuerdings bestehen wieder verstärkte Bemühungen, mit einem sog. High-Tech 2-Takt-Motor Vorteile wie Laufruhe und Leistungscharakteristik auch im PKW-Bereich nutzen zu können.

a) Äußere Gemischbildung

Die Gemischbildung erfolgt heute noch überwiegend außerhalb des Brennraumes durch Einspritzung in das Saugrohr (MPFI – Multi-point fuel injection). Nur bei Einfach-Motoren, z.B. für Rasenmäher, wird noch ein Vergaser verwendet.

b) Innere Gemischbildung

Die Gemischbildung erfolgt im Zylinder, indem gegen Ende des Verdichtungstaktes der Brennstoff fein zerstäubt eingespritzt wird und zuvor nur reine Luft und Restgas komprimiert wurde. Man unterscheidet die folgenden wesentlichen Einspritzverfahren, wobei abzusehen ist, dass zukünftig am Dieselmotor nur die direkte Einspritzung eingesetzt werden wird und beim Ottomotor die strahl- und luftgeführten Verfahren eingesetzt werden.

Beim Ottomotor liegen die Probleme bei der wesentlich kürzeren Zeit für die Verdampfung des Kraftstoffes und der sehr schwer zu kontrollierenden Ladungsschichtung. Diese bietet zwar Verbrauchsvorteile, aber auch noch generell schlechtere Abgasemissionen.

Im Laufe der Jahre wurden vielfältige Motorbauformen entwickelt, da die maximale Einbaulänge und die Schwingungsbeanspruchung der Kurbelwelle die Größe von Reihenmotoren beschränkten.

Aus heutiger Sicht ist neben dem Reihenmotor praktisch nur der V-Motor mit unterschiedlichen V-Winkeln von Bedeutung.

a) Fremdzündung (charakteristisch für Ottomotoren)

Es findet eine örtliche Energiezufuhr von außen statt; meistens als Funkenzündung durch eine Zündkerze.

b) Selbstzündung (charakteristisch für Dieselmotoren)

Durch entsprechenden Verdichtungsdruck (30...55 bar) und Verdichtungstemperatur (600...900 °C) entzündet sich das Kraftstoff-Luft-Gemisch von selbst.

Die Leistung wird von der umgesetzten Kraftstoffmenge und damit wiederum von der im Brennraum befindlichen Frischluftmenge (Ladung) bestimmt. Man unterscheidet Saug- und Auflademotoren:

a) Saugmotor

Die frische Ladung wird durch den Unterdruck, der durch die Kolbenabwärtsbewegung erzeugt wird, direkt aus der Atmosphäre angesaugt.

Es gilt:  V_L=V_H

mit als Volumen der angesaugten Luft und als Hubvolumen.

Die Masse der Frischladung m_L ist gemäß der idealen Gasgleichung abhängig von dem herrschenden Luftdruck p_L und der Temperatur T_L:

          m_L= p_L *V_H /R * T_L

b) Auflademotor

Zur Erhöhung der Ladungsdichte und damit der Motorleistung können verschiedene Verfahren angewendet werden:

• Schwingsaugrohr (Saugmotor unter Ausnutzung der dynamischen Effekte im Saugrohr)
• mechanische Verdichter (Flügelzellenpumpe, Roots-Gebläse)
• Druckwellenverdichter (Comprex-Lader)
• Abgasturbolader

Bei Verbrennungsmotoren wird ansatzweise ein Drittel der zugeführten Energie in Form von Abwärme frei. Die restliche Energie teilt sich annähernd zu gleichen Teilen in Nutzarbeit und Abgasenergie auf. Die Abwärme kann in verschiedener Art und Weise aus dem Motorblock entfernt werden, was unterschiedliche Motorkonzepte zur Folge hat.

a) Luft- oder direkte Kühlung

Luft wird über die mit Kühlrippen versehene Oberfläche des Motors geführt. Die Verrippung ist so auszulegen, dass erstens jede einzelne Rippe optimal die Wärme nach außen ableitet (Rippenwirkungsgrad) und zweitens auch eine möglichst gleichmäßige Temperaturverteilung am Brennraum vorliegt, siehe Abbildung 1-30.

Vorteile:

• Kühlmedium kann nicht gefrieren  
• Einfache, kostengünstige Bauweise
• Wartungsfrei
• Kurze Warmlaufzeit des Motors

Nachteile:

• Aufgrund des schlechteren Wärmetransportes begrenzte maximale Leistung
• Gleichmäßige Kühlung nicht immer gewährleistet (Problemzonen)
• Schlechte Innenraumheizung
• Lautes Motorengeräusch (Gebläsegeräusch und Kühlrippenschwingungen)

b) Flüssigkeits- oder indirekte Kühlung

Ein Kühlmedium (meist Wasser mit Frost- und Korrosionsschutz) entzieht dem Motor die Wärme. Aufgrund des günstigeren Wärmeübergangs von Wasser gegenüber Luft ist keine Verrippung notwendig. Dafür ist aber ein größerer Aufwand gegenüber der Luftkühlung erforderlich, siehe Abbildung 1-31. Nachteilig ist auch die größere Masse gegenüber der Luftkühlung beim Warmlauf des Motors, deshalb sind z.B. abschaltbare Kühlwasserpumpen u.Ä. in Entwicklung.

Der Thermostat hat die Aufgabe, den Kreislauf über den Kühler so zu regeln, dass eine konstante Kühlmitteltemperatur vorliegt. Die Wasserpumpe bewirkt nur zum Teil den Wasserumlauf. Die Thermosiphon-Wirkung (Wärmeaustausch durch Nutzung der natürlichen Konvektion) durch die Aufheizung des Kühlmediums im Motor bzw. dessen Abkühlung ist nicht zu vernachlässigen. Einige kleinere Motoren, insbesondere bei Motorrädern, arbeiten sogar ohne Pumpenunterstützung nur auf der Basis der Thermosiphon-Wirkung.

Kühlmedium Öl: Motoröl hat neben der Aufgabe der Schmierung auch Bedeutung für den Wärmetransport innerhalb des Motors. Es hat den Vorteil, dass es höhere Temperaturen verträgt und im Motor notwendigerweise vorhanden ist. Nachteilig sind die Alterung und die Viskositätsänderung des Öles.

Darüber hinaus gibt es weitere Merkmale wie z.B.:

Otto-/ Diesel

• Zylinderanzahl
• Hubvolumen V_H
• Leiztungs und Drehmoment

Aufgeladen/ nicht aufgeladen

Brennraumvolumen im OT (Vc) / Verdichtungsverhältnis

Zylinderblock

• Kolben
• Pleuel
• Kurbelwelle
• Kolbenstellung OT, UT

Zylinderkopf

• Zündkerzen (Otto)
• Einspritzdüsen
• Einlass-/ Auslassventil
• Einlass-/ Auslasskanal
• Nockenwelle

Wasser-/ Luftkühlung

Die Technik-Entwicklung anhand von Gemischaufbereitung, alternativen Antrieben und Indiziermesstechnik soll die rasante Steigerung der Leistungsfähigkeit des Verbrennungsmotors darstellen. Waren es anfänglich vor allem Fortschritte durch neue Konstruktionen, Werkstoffe und Bearbeitungsverfahren, so steht heute die Computertechnologie mit ihren nahezu unbegrenzten Möglichkeiten im Vordergrund.

Ursprünglich wurde der Kraftstoff tatsächlich verdampft und damit gasförmig dem Motor zugeführt (Abbildung 1-33). Die Regelung des Luft-Kraftstoffverhältnisses erfolgte über Zusatzluft. Die späteren „richtigen" Vergaser saugten den Kraftstoff mit Unterdruck weitgehend flüssig in das Saugrohr. Die Verdampfung im Saugrohr war nur unvollständig. Um das Luft-Kraftstoffverhältnis genau und bei allen Betriebszuständen des Motors einzuhalten, wurde der Vergaser immer aufwendiger gestaltet (Abbildung 1-34).

Mit dem Einsatz der Abgasnachbehandlung in Form von 3-Wege-Katalysatoren beim Otto-Motor stiegen die Anforderungen an die Gemischaufbereitung weiter an. Mit Vergasern ist dies nur begrenzt darzustellen, so dass der Siegeszug der elektronischen Einspritzung begann. Hierzu gehört auch die sogenannte Lambda-Regel mit Hilfe von Lambda-Sonden.

1. Hybrid

2. Alternative Brennverfahren

3. Brennstoffzelle

Die am weitesten verbreitete Hybridvariante ist die Kombination aus Verbrennungsmotor als Hauptenergiequelle und elektrischer Maschine mit einem elektrischen Speicher in Form einer Batterie. Abbildung 1-36 zeigt die ersten Fahrzeuge mit Hybridantrieb.

1. Micro- 2-5kW
2. Mild-4-20kW
3. Full-Hybrid 15-80kW

Die Einteilung dieser Antriebe erfolgt in Abhängigkeit der elektrischen Antriebsleistung (siehe Abbildung 1-37).