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Erschienen in:
2014 | OriginalPaper | Buchkapitel
1. Energie als primäre Antriebsgröße
verfasst von : Gerhard Babiel
Erschienen in: Elektrische Antriebe in der Fahrzeugtechnik
Verlag: Springer Fachmedien Wiesbaden
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Zusammenfassung
Für die Antriebskraft F und die Antriebsenergie W von Fahrzeugen gilt der fundamentale Zusammenhang:
$$ F=\frac{\mathrm{d}W}{\mathrm{d}x}\quad {(\mathrm{d}x=\text{Wegst{\"u}ck in Fahrtrichtung})}.$$
(1.1)
Elektroantriebe setzen eine elektrische Energiequelle voraus. Überhaupt muss man zunächst einmal dafür sorgen, dass eine Primärenergiequelle in einem Fahrzeug vorhanden ist.
Die elektrische Antriebsenergie kann aus verschiedenen Energiequellen gewonnen werden, es können Akkumulatoren, Kondensatoren oder Brennstoffzellen sein, wobei die Brennstoffzelle kein Energiespeicher sondern ein elektrochemischer Energiewandler ist.
Bei den heutigen Fahrzeugen mit Verbrennungsmotor wird die Energie aus Benzin, Diesel oder Erdgas erzeugt. Bei den Brennstoffzellenfahrzeugen wird es voraussichtlich Wasserstoff oder Methanol sein.
Im Prinzip sind auch andere Primärquellen möglich wie z. B. radioaktives Uran in Atom-U-Booten oder Ionenquellen und Gravitationsfelder für Raumfahrzeuge.
Hybridfahrzeuge verfügen sowohl über einen Verbrennungsmotor wie auch einen Elektromotor. Primäre Energiequelle ist dabei wiederum Benzin oder Diesel, ein Teil der elektrischen Energie wird auch dadurch gewonnen, dass im Bremsbetrieb die elektrische Antriebsmaschine als Generator eingesetzt wird und die gewonnene elektrische Energie in einer Batterie zwischengespeichert wird.
Letztendlich wird aus einer Primärenergie die mechanische Antriebsenergie W gewonnen.
Die Menge der Primärenergie bestimmt dabei die Reichweite eines Fahrzeugs.