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Thema: Doppelkupplungsgetriebe und HSD im Vergleich (9579-mal gelesen) - Abgeleitet von Hyundai Ionic gegen T...
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Antw.: Doppelkupplungsgetriebe und HSD im Vergleich

Antwort Nr. 75 –
@Francek
Belehren will ich dich nicht!
Der Heretical Mode reduziert nicht den Wiekungsgrad des Getriebes. Ich wollte dir nur klar machen, dass sich der Wirkungsgrad des Planetengetriebes mit der Übersetzung ändert. Je schneller sich die Planetenräder auf dem Planetenradträger drehen, um so mehr Reibungsverluste entstehen. Im Blockumlaufmodus hat das Plabetengetriebe den besten Wirkungsgrad. Das HSD beseht jedoch nicht nur aud dem PSD (dem Power Split Device).  Aber wenn Du mich für zu dumm hälst, bin ich gerne bereit mich hier nicht mehr zu äussern.

Viel Spaß ich bin dann mal weg

Antw.: Doppelkupplungsgetriebe und HSD im Vergleich

Antwort Nr. 76 –
@YarisGerd Ich halte dich keineswegs für dumm, im Gegenteil. Du gehörst zu denjenigen, die das HSD technisch verstehen wollen, wozu Ehrgeiz und Intelligenz gehören. Da du diese mit deinem Engagement und deinen Beiträgen mehr als häufig genug bewiesen hast, rechne ich dir diese Eigenschaften selbstverständlich und uneingeschränkt zu.
Deine obigen Ausführungen verstehe ich dahingehend, dass du nur über den Wirkungsgrad des mechanischen Zweigs des leistungsverzeigten Getriebes redest, also lediglich über das Panetengetriebe in Isolation. Dessen Wirkungsgrad ist in der Tat im Bockumlaufmodus am höchsten. Ich bezog mich hingegen auf den Gesamtwirkungsgrad des leistungsverzweigten Getriebes, also sowohl den mechanischen als auch den elektrischen Zweig des PSD, welche ja nur gemeinsam die Getriebefunktion zur Verfügung stellen. Hier ist im heretical Mode natürlich der Getriebewirkungsgrad geringer, da in diesem Modus Blindleistung kreist und zusätzlichen Wandlungs- und Reibungsverlusten unterliegt, ohne zur Wirkleistung beizutragen. Diese "kreisende" Blindleistung ergibt sich dadurch, dass im heretical Mode die Leistungsflüsse in den beiden Zweigen zwischen den Koppelpunkten MG1/Sonnenrad und MG2/Hohlrad des mechanischen und elektrischen Zweigs einander entgegen gerichtet sind: Im elektrischen Zweig wird Leistung am Hohlrad entnommen, von MG2 gewandelt und über MG1 an das Sonnerad abgegeben, was einen (durch Wandlung mechanisch-elektrisch-mechanisch verlustbehafteten) Leistungsfluss vom Hohlrad zum Sonnenrad begründet. Im mechanischen Zweig "fließt" diese Leistung wiederum über das Planetengetriebe vermittels der Abstützung des Planetenrads am ICE vom Sonnenrad zum Hohlrad, was einen (reibungs- und aufgrund der Ölschmierung pumpverlustbehafteten) Leistungsfluss vom Sonnenrad zum Hohlrad begründet. Damit kreist Blindleistung und unterliegt steten Wandlungverlusten, die ungeachtet der Tatsache, dass es sich lediglich um nicht vortriebswirksame Blindleistung handelt, antriebsseitig aufgebracht werden müssen. Hierdurch sinkt natürlich der Getriebewirkungsgrad, was bei vernünftiger Anwendung des Modus aber im Gesamtwirkungsgrad des Antriebsstrangs durch den aufgrund sehr langer Übersetzung besseren ICE-Wirkungsgrad überkompensiert wird.
 

Antw.: Doppelkupplungsgetriebe und HSD im Vergleich

Antwort Nr. 77 –
@Francek

Das Hohlrad ist nicht Teil des elektrischen Zweigs. Der Nachteil im HSD ist die doppelte Energieumwandlung. Die führt zu großen Verlusten im Wirkumngsgrad. Die werden aber wetgemacht, weil durch die variable Übersetzung der ICE immer im  optimalen Wirkungsgrad gehalten wird. Sonst währen die Verluste durch den ICE noch grösser. Das gilt aber nicht unter allen Bedingungen. Nämlich wenn man gerade mit einem Schaltgetriebe bei einem Gang im optimalen Wirkungsgrad des Verbrennungsmotors fährt. Dann ist man mit einem besseren Gesammtwirkungsgrad unterwegs, weil es ja nicht die Verluste durch die doppelte Energieumwandlung wie beim HSD gibt.
Wenn das HSD im Heretical Mode ist, gibt es vom ICE her im PSD keine Kraftverzweigung. Die gesammte Kraft des ICE wirkt direkt auf das Hohlrad. Dabei entstehen keine Verluste. Der Inverter führt dafür dem MG1 Strohm zu. Das bedeutet, dass der MG1 als Motor arbeitet. Der kann theoretisch mit 0 u/min, ein hohes Dtehmoment erzeugen, was er im Generatormodus nicht kann, weil dann ja noch keine Spannung anliegen würde.  Damit die Traktionsbaterie nicht leer wird, entnimmt der Inveter dem MG2 den für MG1 nötigen Strohm. Das führt natürlich dazu, dass der Anttrieb mechanisch abgebremst wird und es entstehen auch Teibungdverluste durch die sich drehenden Planetenräder sowohl am Sonnenrad als auch am Hohlrad. Aber die entstehe auch im normalen Betrieb, wenn das PSD nicht gerade im Blockumlaufmodus läuft. Dafür geht die gesammte Leistung des ICE's direkt auf das Hohlrad. Der ICE arbeitet dann aber nich im optimalen Wirkungsgrad. Da würde auch mehr Leistung erzeugt als im Heretical Mode nöhig. Ist. Weil man hier wenig Leistung benötigt, ist das günstiger als die mechanisch Energie in elektrisch Energie umzuwandeln, in die Batterie zu speichern und dann wieder aus der Batterie zu Entnehmen und in mechanische Energie zurückzuwandeln. Es fehlt dann auch die Unterstützung des MG2. Der kann ja nicht gleichzeitig als Motor und als Generator arbeiten. Deshalb kann der Hetetical Mode auch nicht mit hoher Leistung betrieben werden. Man kann den Yaris HSD nicht mit 170 Km/g auf ebener Strecke ohne das Drehmoment vom MG2 fahren. Auch dann nicjt, wenn die 28% , die sonst in den MG1 gehen. Ausserdem liegt bei der Drehzahl nicht genug Drehmoment am ICE an.

Yaris Gerd

Antw.: Doppelkupplungsgetriebe und HSD im Vergleich

Antwort Nr. 78 –
Zitat von: YarisGerd – am
@Francek Das Hohlrad ist nicht Teil des elektrischen Zweigs.
Daran kann eigentlich kein Zweifel bestehen. Das Hohlrad ist im selben Umfang und in gleicher Art und Weise Bestandteil des elektrischen Zweigs wie das Sonnenrad. Denn exakt wie das Sonnenrad mechanisch starr mit MG1 verbunden ist, ist MG2 mechanisch starr mit dem Hohlrad verbunden (beim P3, P4, Auris I, Auris II, C-HR wellenstarr direkt verbunden, beim P1, P2 und Yaris mittels eines einstufigen Untersetzungsgetriebes, was aber in Bezug auf die Leistungsübertragung keinerlei Unterschied darstellt). Sonnenrad und Hohlrad stellen mithin die beiden mechanischen Koppelpunkte zwischen den beiden Zweigen des leistungsverzweigten Getriebes dar. Wo liegt deines Erachtens der zweite?
Zitat von: YarisGerd – am
Wenn das HSD im Heretical Mode ist, gibt es vom ICE her im PSD keine Kraftverzweigung.
Solange die Hauptsätze der Thermodynamik gelten und sobald einerseits Leistung durch den elektrischen Zweig fließt und andererseits der ICE gerade als alleinige Quelle bereitsteht, muss es diese Verzweigung geben. Sofern du den Verzweigungspunkt identifizieren möchtest, so findest du ihn im heretical Mode hauptsächlich abtriebsseitig am Hohlrad, wo einerseits ein Teil der Leistung Richtung Radantrieb und andererseits ein Teil von MG2 in Richtung elektrischer Zweig ausgekoppelt wird. Eine Leistungsverzweigung findet also sehr wohl statt, wobei die in den elektrischen Zweig abgeführte Leistung im Ggs. zum normal Mode jetzt allerdings Blindleistung anstelle (überwiegend) Wirkleistung darstellt. Dafür muss sie dann eben auch nicht vollumfänglich vom ICE aufgebracht werden, sondern ihr -bei vernünftigem Wirkungsgrad insbes. des elektrischen Zweigs- größerer Anteil kreist zwischen mechanischem und elektrischem Pfad. Die nicht unerheblichen Verluste in diesem zirkulären Umwandlungsprozess ersetzt aber natürlich fortlaufend der ICE, der somit auch im heretical Mode sehr wohl Leistung in den elektrischen Zweig einspeist.
Zitat von: YarisGerd – am
Der Nachteil im HSD ist die doppelte Energieumwandlung. Die führt zu großen Verlusten im Wirkumngsgrad. Die werden aber wetgemacht, weil durch die variable Übersetzung der ICE immer im  optimalen Wirkungsgrad gehalten wird. Sonst währen die Verluste durch den ICE noch grösser. Das gilt aber nicht unter allen Bedingungen. Nämlich wenn man gerade mit einem Schaltgetriebe bei einem Gang im optimalen Wirkungsgrad des Verbrennungsmotors fährt. Dann ist man mit einem besseren Gesammtwirkungsgrad unterwegs, weil es ja nicht die Verluste durch die doppelte Energieumwandlung wie beim HSD gibt.
Genau diese anscheinend allgemein akzeptierte Weisheit stelle ich hier ja die ganze Zeit in Frage. Hat jemand Wirkungsgradangaben für Schaltgetriebe (insbes. Mehrwellengetriebe wie im DKG) mit den heute üblichen 6 bis 8 Gängen im praxisrelevantesten Teillastbetrieb von ca. 10kW bis ca. 25kW mechanischer Leistungsübertragung? Da in solchen Getrieben -s. meine vorigen Postings- ein Großteil der Reibungs- und Pumpverluste von der übertragenen Leistung unabhängig ist, bricht der Wirkungsgrad synchonisierter mechanischer Vielganggetriebe mit ihrem steten Eingriff aller Zahnradpaare im Teillastbetrieb massiv ein. Die Frage ist nun, um wieviel tatsächlich? Es könnte durchaus sein, dass die ja ohnehin nur 20% - 30% der übertragenen Leistung betreffenden Wandlungsverluste im elektrischen Zweig des eCVT im Verhältnis dazu gar nicht übermäßig ins Gewicht fallen. Die in meinen vorigen Postings enthaltenen Links zu Wirkungsgraden vielstufiger Zahnradgetriebe sowohl im Fahrrad als auch im Auto deuten darauf hin.

Antw.: Doppelkupplungsgetriebe und HSD im Vergleich

Antwort Nr. 79 –
Also sind die Achswellen, das Chassie, die Karosserie und der ICE auch ein Bestandteil des elektrischen Zweigs. Dad ist eine interessante Sichtweise.

Ich denke, dass wir hir nicht weier kommen. Ich habe ja schon geschrieben, dass der MG2 seine Leistung aus det Dchbkraft des Fahrzeugs bezieht. Man könnte den MG2 auch einfach einen Strohm entnemen. Dann bremst er das Fahrzeug auxh nicht ab. Dich mechanische Energie, die im Heretical Mode in den MG2 geht ist nur unwesentlich grösser als de des Strohms, den man für MG1 entnimmt. Es sei dann, dass der Computet die Batterie laden will. Der ICE treibt nicht den MG2 direkt an. Der MG2 ist nir über  das Hohlrad direkt mit dem Anrieb verbunden. Wenn man den Fuß vom Gas nimt, ist es die Achse und nicht der ICE, det den MG2 antreibt.

Zu den Mehrfang Getrieben.:
.Die Fahrzeuge, die ich mit DSG gefahren habe, haben auf der Autobahn weniger und in det Stadt mehr verbraucht. Den genauen Wirkungsgrad kdnn ich dir nicht nennen.

Yatia Gerd

Antw.: Doppelkupplungsgetriebe und HSD im Vergleich

Antwort Nr. 80 –
Zitat von: YarisGerd – am
Zu den Mehrfang Getrieben.:
.Die Fahrzeuge, die ich mit DSG gefahren habe, haben auf der Autobahn weniger und in det Stadt mehr verbraucht. Den genauen Wirkungsgrad kdnn ich dir nicht nennen.
Super, mit dieser zu meinen Vermutungen passenden Beobachtung kommen wir der Sache doch erheblich näher! Wenn du ungefähr sagen könntest, ab welcher Geschwindigkeit vergleichbare DSGs mehr (evtl. korrigiert um den Brennwertfaktor zwischen Benzin und Diesel) verbrauchen, dann könnte man mit einer Abschätzung des zugehörigen Leistungsbedarfs und evtl. einer Korrektur der ICE-Wirkungsgrade anhand der Muscheldiagramme einen ersten Anhaltspunkt für den Abfall des mechanischen Getriebewirkungsgrads erhalten.