Automotive

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Anwendung

Das Free Piston Electric Vehicle

Als erste universell einsetzbare, hybrid-elektrische Antriebstopologie setzt das Free Piston Electric Vehicle auf einen elektrischen Traktionsantrieb. Der dafür notwendige Strom kommt je nach Fahrsituation entweder aus einer Batterie oder aus einem bzw. mehreren FreeP-Modulen.

Wenn in der Stadt vollständig emissionsfrei gefahren werden soll, liefert die Batterie den Strom und die FreeP-Module stehen still. Bei Überlandfahrten mit mittlerem Leistungsbedarf kann ein FreeP-Modul gerade so viel Strom erzeugen, wie aktuell für den Vortrieb benötigt wird. Gibt der Fahrer „Vollgas“ oder soll zusätzlich zum Verbrauch des Elektromotors noch die Batterie aufgeladen werden, arbeiten mehrere FreeP-Module zusammen. Die rein batterieelektrische Reichweite beträgt dabei typischerweise 50 bis 60 km, während die Gesamtreichweite allein von der Größe des Tanks abhängt und somit problemlos 800 km und mehr erreichen kann.

Potenziale

Flexibilität auf höchstem Niveau

Aufgrund der variablen Verdichtung des FreeP, kann sich das Free Piston Electric Vehicle an unterschiedliche Kraftstoffe anpassen: Benzin, Diesel, Bio-Ethanol, Biodiesel, Erdgas, Biokraftstoff oder sogar Wasserstoff kann zum Betrieb des FreeP genutzt werden. Die Nutzung von beispielsweise Benzin und Bio-Ethanol in ein und demselben Motor ist in der Praxis ein gut vorstellbares Szenario. Diese Kraftstoffe können im Free Piston Electric Vehicle auf gleichbleibend hohem Effizienzniveau und mit gleichbleibend hohem Wirkungsgrad verarbeitet werden. Zusätzlich liefert der variable Hubraum in der praktischen Anwendung wertvolle Beiträge zur Reduzierung des Brennstoffverbrauchs sowie der Emissionen von Stickoxiden und Kohlendioxid. Dies gilt unter allen denkbaren Betriebsbedingungen, gerade auch außerhalb der idealisierten Welt von Norm-Verbrauchs-Messungen. Die heutigen und konkret absehbaren gesetzlichen Vorgaben werden durch den FreeP problemlos erfüllt und lassen noch ausreichend Spielraum für die aktuell diskutierte Verschärfung der Grenzwerte über 2020 hinaus.

Durch die besondere Bauweise ohne Kurbelwelle ist der FreeP ein besonders kompaktes System, das vollkommen massenausgeglichen und dadurch außerordentlich leise und vibrationsarm ist. Außerdem können Free Piston Electric Vehicles im sogenannten „Purpose Design“ entstehen, d.h. die Architektur ist von vornherein als Elektrofahrzeug ausgelegt.

Das bedeutet, dass kein separater Motorraum im heutigen Sinne mehr vorzusehen ist. Der gesamte Antriebsstrang einschließlich Batterien und FreeP kann platzsparend und schwerpunktgünstig im Unterboden untergebracht werden, begünstigt durch die äußerst geringe Bauhöhe von nur 15 cm. Dadurch werden völlig neue Fahrzeugkonzepte möglich.

Potenziale

Neue Fahrzeugkonzepte durch kompaktes Design

Potenziale

E-Mobilität für den Volumenmarkt

Da für unterschiedliche Weltmärkte und Marktsegmente keinerlei Hardware-Anpassungen mehr erforderlich sind, wird die Variantenvielfalt stark reduziert. Auch in unterschiedlichen Fahrzeugklassen mit entsprechend unterschiedlichen Motorleistungen kommt ein einheitliches FreeP-Modul zum Einsatz, welches zur Realisierung höherer Leistungen zwei- oder mehrfach im Fahrzeug verbaut wird.

Die Modularisierung und das standardisierte Baukastenprinzip führen zu großen Stückzahlen und machen das Free Piston Electric Vehicle zu einem alltagstauglichen und bezahlbaren Mobilitätserlebnis.

© SWENGIN 2017

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