Antrieb

Die Komponenten Motor, Kupplung, Getriebe, Antriebswelle und Achsdifferential bezeichnet man zusammen als Antriebsstrang. Beim Hybrid-Fahrzeug kommen je nach Konzept weitere Komponenten wie einem oder mehreren Elektromotoren, Akku und Generator dazu.

 

Antriebsstrang Aufbau: So funktioniert das Zusammenspiel der Komponenten

Bei Fahrzeugen mit Hybridantrieb wird ein Verbrennungsmotor mit einer elektrischen Antriebsmaschine kombiniert. Im Verbrennungsmotor wird thermische Energie, im Elektromotor elektrische Energie in mechanische Arbeit umgewandelt und für den Vortrieb genutzt.

Nun kommt das Getriebe ins Spiel, das mehrere Gangstufen für die Fahrt bereitstellt. Dank der verschiedenen Gangstufen des Getriebes bleibt der Verbrennungsmotor in einem bestimmten Drehzahl- und Verbrauchskorridor, während er für den Vortrieb sorgt.

Über die Antriebswelle werden die Antriebskräfte auf das Achsdifferenzial übertragen. In diesen auch „Achsgetriebe“ genannten Komponenten ist eine starre – also nicht mit Gangstufen versehene – Übersetzung eingerichtet, die die Antriebskräfte ideal auf die Räder überträgt.

 

Für Fahrzeuge mit Hybridantrieb bieten sich mehrere Optionen der Antriebsart:

 

Serieller Antrieb

Der Verbrennungsmotor treibt einen Generator an. Der Elektromotor wiederum nutzt diese elektrische Energie des Generators zum Fahrzeugantrieb. Der Leistungsfluss findet dabei also in Serie statt: Verbrennungsmotor, Generator, Elektromotor.

 

Paralleler Antrieb

Sowohl der Verbrennungsmotor als auch der Elektromotor treiben die Antriebsräder an. Dabei findet eine Leistungsaddition der Antriebsaggregate statt. Der Leistungsfluss erfolgt parallel aus Verbrennungsmotor und/oder Elektromotor.

 

Leitungsverzweigter Antrieb

Beim leistungsverzweigten Antrieb werden das serielle und das parallele Konzept kombiniert. Hierbei kann der Antrieb entweder nur durch den Elektromotor (serielle Energiewandlung mittels Verbrennungsmotor und Generator) oder durch den Elektromotor mit parallelem Verbrennungsmotor.

 

Range Extender

Eine weitere Möglichkeit der Hybrid-Technologie ist der Einsatz eines Range Extenders. Dabei handelt es sich um einen kleinen Verbrennungsmotor mit Generator. Bei entladener Batterie liefert er die Energie für den elektrischen Antrieb.

 

Die Anforderungen an den Antriebsstrang sind dabei natürlich recht umfangreich. Der Antriebsstrang soll:

  • die Motorleistung übertragen,
  • die Antriebskräfte auf die Räder verteilen,
  • gleichzeitig zuverlässig und komfortabel arbeiten,
  • wenig verschleißen,
  • sowie leise und möglichst effizient arbeiten.

Achsmanschette

Achsmanschetten sind Faltenbälge aus Kunststoff oder Gummi, welche die Gelenke einer Antriebswelle abdecken.

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Aggregatetrieb

Die Aufgabe des Aggregatetriebes besteht darin, die Nebenaggregate, wie den Generator, die Lenkhilfepumpe, die Wasserpumpe oder den Klimakompressor, anzutreiben.

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Allradantrieb

Beim Allradantrieb wird die Antriebsleistung eines Fahrzeugs auf alle Räder verteilt auf die Straße übertragen.

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Antriebswelle

Die Antriebswelle überträgt das Drehmoment des Motors vom Getriebe oder Differential auf die Räder. Zudem muss sie alle Winkel- und Längenveränderungen ausgleichen, die von Aus- und Einfederungen und Lenkbewegungen ausgehen.

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Batteriekühlung in Elektro-Fahrzeugen

Die Batteriekühlung sorgt in Elektro- und Hybrid-Fahrzeugen dafür, die Li-Ionen-Batterie in einem optimalen Temperaturbereich zu halten.

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Benzin-Direkteinspritzung

Die Benzindirekteinspritzung umschreibt einen Vorgang der Kraftstoffeinspritzung bei Ottomotoren und Dieselmotoren. Bei diesem Verfahren wird der Kraftstoff direkt in den Brennraum eingespritzt.

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Differential

Das Differential, genauer „Differentialgetriebe“, hat die Aufgabe, die bei Kurvenfahrten auftretenden Drehzahlunterschiede der Räder an angetriebenen Achsen auszugleichen.

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E-Fuels

E-Fuels sind synthetische Kraftstoffe, die ausschließlich mit erneuerbaren Energien erzeugt werden. Mit E-Fuels können Verbrennungsmotoren CO2-neutral betrieben werden.

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eAchse

Die E-Achse ist eine Lösung für den elektrischen Antrieb von batterieelektrischen Fahrzeugen und Hybridanwendungen. E-Achsen kombinieren einzelne Bauteile wie Motor, Achse und Getriebe zu einer Einheit.

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Elektroauto-Batterie (Akku)

Akkus in Elektroautos und Hybrid-Fahrzeugen versorgen den oder die Elektromotoren mit elektrischer Energie, die in mechanische Bewegungsenergie für den Antrieb umgewandelt wird.

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Elektromotor

Bei Fahrzeugen mit Hybridantrieb wird ein Verbrennungsmotor mit einem oder mehreren Elektromotoren kombiniert. Im Elektromotor wird elektrische Energie in mechanische Arbeit umgewandelt und für den Vortrieb genutzt.

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Elektronisch schalbare Motorlager

Die Motorlager stellen in Fahrzeugen eine Verbindung zwischen Motor und Karosserie her. Elektronisch schaltbare Motorlager können anders als herkömmliche Motorlager aktiv gesteuert werden und können sich dadurch unterschiedlichen Situationen anpassen.

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Freilauf-Riemenscheiben

Generatoren werden bei modernen Fahrzeugen mit einer Freilauf-Riemenscheibe, auch Generatorfreilauf genannt, ausgestattet. Diese überträgt die Antriebskraft nur in eine Drehrichtung und sorgt somit für einen leisen und ruhigen Riementrieb.

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Generatorfreilauf

Der Generatorfreilauf ist eine Weiterentwicklung der starren Riemenscheibe am Generator. Er sorgt für einen leisen und ruhigen Riementrieb.

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Getriebe

Getriebe wandeln das Drehmoment eines Antriebsmotors in die erforderliche Zugkraft um. Sie ermöglichen es, durch die Bereitstellung verschiedener Übersetzungen, die Drehzahl des Motors an die unterschiedlichen Fahrsituationen anzupassen.

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Gleitlager

Gleitlager haben die Aufgabe, bewegliche Bauteile innerhalb des Motors zu stützen, zu führen und ihnen vor allem eine nahezu verschleißfreie Drehbewegung zu ermöglichen.

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Glühzeitrelais

Glühzeitrelais haben die Aufgabe, den für die Glühkerzen benötigten Strom temperaturabhängig und zum richtigen Zeitpunkt zu regulieren.

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Hybridantrieb

Der Hybridantrieb kombiniert den Verbrennungsmotor mit einer elektrischen Antriebsmaschine und bezeichnet die Kombination der verschiedenen Techniken für den Antrieb.

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Hydraulische Kupplungsbetätigung

Die hydraulische Kupplungsbetätigung ist ein Bestandteil des gesamten Kupplungsumfeldes. Sie kann mechanisch oder hydraulisch erfolgen.

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Keilriemen

Der Keilriemen dient als Treibriemen. Er verbindet die Keilriemenscheiben miteinander und überträgt somit die Kraft vom Motor auf die Nebenaggregate.

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Keilrippenriemen

Der Keilrippenriemen stellt eine Weiterentwicklung des Keilriemens dar und arbeitet nach dem gleichen Prinzip.

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Kettentrieb

Der Kettentrieb von Verbrennungsmotoren hat die Aufgabe, die Drehbewegung der Kurbelwelle auf die Nockenwellen zu übertragen.

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Kolben

Beim Kolben handelt es sich um ein Bauteil des Verbrennungsmotors. Der Kolben ist vor allem dafür zuständig, die beim Verbrennungsvorgang frei werdende Energie in mechanische Arbeit umzuwandeln und über den Kolbenbolzen und die Pleuelstange als Drehkraft an die Kurbelwelle weiterzugeben.

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Kraftstoffpumpe

Die Kraftstoffpumpe befindet sich am Tank im Pkw und hat die Aufgabe, den Kraftstoff in erforderlicher Menge und Druck vom Tank in Richtung des Motors zu befördern.

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Kühlflüssigkeit

Im Verbrennungsmotor wird Energie in Wärme umgewandelt. Damit der Motor nicht überhitzt, muss die Wärme abgeführt warden. Diese Aufgabe übernimmt das Motor-Kühlsystem. Die Kühlflüssigkeit nimmt in diesem System die Wärme auf und transportiert sie zum Kühler, der die Wärme abgibt.

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Kühlung (Motorkühlung)

Im Verbrennungsmotor wird ein Großteil der im Kraftstoff enthaltenen Energie in Wärme umgewandelt. Die Kühlung gibt die überschüssige Wärme an die Außenluft ab.

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Kurbeltrieb

Der Kurbeltrieb ist der komplette Mechanismus, der in einem Motor die Auf- und Abwärts-Bewegung des Kolbens in eine Drehbewegung der Kurbelwelle umwandelt.

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Kurbelwelle

Bei der im Motor erzeugten Verbrennung des Kraftstoff-Luftgemischs entsteht Kraft. Die Kurbelwelle wandelt diese Kraft in eine Drehbewegung um.

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Ladeluftkühler

Ladeluftkühler haben die Aufgabe, die bei aufgeladenen Motoren durch den Verdichtungsprozess erhöhte Temperatur der Frischluft zu senken.

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Längswelle

Die Längswelle wird auch Kardanwelle genannt. Sie ist dafür zuständig, das von der Motor- oder Getriebeeinheit ausgehende Drehmoment zum Achsdifferential zu übertragen.

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Leistungselektronik

Die Leistungselektronik steuert in Elektro- und Hybridfahrzeugen den Elektroantrieb und stellt die Verbindung zwischen Elektromotor und Hochvolt-Batterie her.

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Luftmassenmesser

Um die Abgasnormen einzuhalten, ist die richtige Relation zwischen der Luftmasse und der Kraftstoffmenge von Bedeutung. Der Luftmassenmesser ist dafür zuständig, die Luftmasse zu ermitteln und die Werte an die Motorsteuerung weiterzuleiten.

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Motorblock

Der Motorblock ist als Triebwerksgehäuse und Kühlmantel der zentrale Baustein eines Motors. Im Nutzfahrzeugbereich wird er meist als Kurbelgehäuse bezeichnet.

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Motoren-Dichtungstechnik

Die Motordichtung ist eine wichtige Schlüsselkomponente und trägt zu einem effizienten, sicheren und wirtschaftlichen Motorbetrieb bei. Sie hat hauptsächlich die Aufgabe, die verschiedenen Medien wie Wasser und Öl im Motor voneinander und nach außen abzudichten.

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Motorlager

Die Motorlager stellen in Fahrzeugen die Verbindung zwischen Motor und Karosserie her.

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Motorsteuergerät

Das Motorsteuergerät ist das Herzstück moderner Motorsteuerungssysteme. Es regelt Kraftstoffversorgung, Luftsteuerung, Kraftstoffeinspritzung und Zündung.

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Motorsteuerung

Die Gesamtheit der Bauteile, die an der Regelung des Zustroms der Frischgase und an der Abfuhr der Abgase beteiligt sind, wird als Motorsteuerung bezeichnet.

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Nockenwelle

Die Nockenwelle ist ein Maschinenteil des Verbrennungsmotors. Sie öffnet und schließt die Ein- und Auslassventile des Motors zur richtigen Zeit, mit dem exakten Hub und in einer genau festgelegten Reihenfolge.

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Ölpumpe

Die Ölpumpe ist dafür zuständig, das Öl für die Motorschmierung zu fördern und den Öldruck im Schmiersystem aufzubauen.

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Ölwanne

Die Ölwanne ist ein Bestandteil der Motorschmierung bei Kraftfahrzeugen. Sie wird auch als Ölsumpf bezeichnet.

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Pleuelstange

Die Pleuelstange setzt die lineare Auf- und Ab-Bewegung des Kolbens in die kreisförmige Bewegung der Kurbelwelle um und wird dementsprechend auf Zug, Druck, Biegung und Knickung beansprucht.

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Riementrieb-Komponenten

Riementriebe sind in jedem modernen Motor zu finden. Sie haben die Aufgabe, die Drehbewegung der Kurbelwelle auf die Motorsteuerung oder auf Nebenaggregate zu übertragen und diese anzutreiben.

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Schwingungsdämpfer

Drehschwingungsdämpfer, auch Torsionsschwingungsdämpfer genannt, haben die Aufgabe, Drehungleichförmigkeiten und Schwingungen der Kurbelwelle zu dämpfen.

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Schwungscheibe

Das Schwungrad, auch Schwungscheibe genannt, hat als Element des Kurbeltriebs die Aufgabe, die Drehungleichförmigkeiten des Motors auszugleichen und durch die aufgenommene kinetische Energie sogenannte Leertakte und Totpunkte zu überwinden. Durch die Schwungmasse des Schwungrades wird somit, besonders auch bei niedrigen Drehzahlen, ein ruhiger Motorlauf erreicht.

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Spann- und Umlenkrolle

Riementriebe benötigen für eine zuverlässige und geräuscharme Funktion Spann- und Umlenkrollen. Diese haben die Aufgabe, die Riemen zu führen, umzulenken und die für den optimalen Betrieb erforderliche Riemenspannung sicherzustellen.

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Start-Stopp-Automatik

Die Start-Stopp-Automatik, auch Start-Stopp-System genannt, ist ein automatisch arbeitendes System zur Reduzierung des Kraftstoffverbrauchs.

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Steuertrieb

Der Steuertrieb hat die Aufgabe, die Nockenwellen anzutreiben und damit das Öffnen und Schließen der Ventile zu steuern.

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Turbolader

Die Aufgabe des Turboladers, auch Abgasturbolader (ATL) genannt, besteht darin, die vom Motor zugeführte Verbrennungsluft zu verdichten.

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Ventile

Ventile dichten den Brennraum ab und sorgen für einen optimalen Gaswechsel. Sie sind ständig in Bewegung und einem natürlichen Verschleiß ausgesetzt.

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Verbrennungsmotor

Ein Motor ist eine Maschine, die aus thermischer, chemischer oder anderer Energie Bewegungsenergie erzeugt. In einem Hybrid-Fahrzeug wird der Verbrennungsmotor mit einem oder mehreren Elektromotor(en) kombiniert.

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Wasserpumpe

Die Aufgabe der Wasserpumpe ist es, die Kühlflüssigkeit anzutreiben und die für den Wärmetausch benötigte Zirkulation sicher zu stellen.

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Zahnriemen

Der Zahnriemen steuert den präzisen Verbrennungsvorgang im Motor. Er wird von der Kurbelwelle angetrieben und steuert die Nockenwelle.

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Zweimassenschwungrad

Ein Zweimassenschwungrad ist ein Rad mit integriertem Drehschwingungsdämpfer. Dieses verhindert, dass Drehschwingungen des Hubkolbenmotors auf den Antriebsstrang und das Getriebe übertragen werden.

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Zylinder

Die Zylinder haben die Aufgabe, die Kolben bei ihrer Auf- und Abwärtsbewegung zu führen und die beim Verbrennungsvorgang entstehende Wärme an das Kühlsystem weiterzuleiten.

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Zylinderabschaltung

Die Zylinderabschaltung ist ein System, das den Kraftstoffverbrauch von Verbrennungsmotoren reduziert. Dazu wird im Motor vorübergehend ein Teil der Zylinder abgestellt.

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Zylinderkopf

Der Zylinderkopf ist das Bauteil eines Motors, das den Verbrennungsraum nach oben abschließt. Er wird oben auf das Motorgehäuse aufgesetzt.

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Zylinderkopfdichtung

Die Zylinderkopfdichtung ist ein hoch technisches und komplexes Bauteil, das im Motor in erster Linie die verschiedenen Medien wie Wasser und Öl voneinander und nach außen abdichten soll.

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