Zytek Electric Drivetrain: Smarter Antrieb

02.08.2006

Zyteks Visitenkarte ist das erfolgreiche Engagement im Motorsport

Zytek ist Motorsportfreunden bekannt als Entwickler und Mitbewerber in den Langstreckenrennen der ELMS. Das Geld für dieses aufwändige Marketing verdient der englische Systementwickler mit Auftragsarbeiten für die internationale Automobilindustrie. Für den neuen Smart Fortwo ev steuert der britische Spezialist eine neue, hochintegrierte Antriebseinheit bei. Das besondere Merkmal dieser Baugruppe ist, dass sie den Verbrennungsmotor des kleinen Zweisitzers anschlusskompatibel ersetzen kann. Der elektrische Smart kann ohne signifikante Änderungen am Antriebsstrang bleiben, die Kosten für den emissionslosen Antrieb bleiben dadurch niedrig, die Umrüstung ist vergleichsweise einfach.

Zytek wird 100 elektrische smarts in seinem technischen Zentrum in Fradley, Staffordshire bauen. Alle Fahrzeuge sind für den britischen Markt bestimmt und werden ab September ausgewählten Kunden als Leasingfahrzeuge angeboten.

Der zytek Antriebsblock ist ausgesprochen kompakt - und anschlusskompatibel zum Verbrennungsmotor

" Die größte Herausforderung bei dieser Entwicklung war, einen Reife- und Qualitätsgrad zu erreichen, der den des Ausgangsprodukts erreicht und sogar noch übertrifft", so der Leiter von Zytek Electric Vehicles, Neil Heslington. "Endgeschwindigkeit, Beschleunigung und Reichweite in Verbindung mit ausgezeichneter Fahrbarkeit, niedrigem Geräuschpegel, geringen Vibrationen und hohem Komfort in so einem kleinen Paket stellten hohe Anforderungen an die Entwickler". Ausgangspunkt für die Antriebseinheit des smart ev war Zyteks hoch integrierter elektrischer Antrieb mit der "Rare-Earth-Magnet-Technik. Ein bürstenloser Gleichstrommotor liefert 120Nm Drehmoment und 30 kW Leistung. Motor, Getriebe, Inverter und Steuereletronik wiegen zusammen 70 kg. Das serienmäßige Kühlsystem des Smart, nun seiner eigentlichen Funktion beraubt, wurde so umgebaut, daß es nun ausschließlich zur Kontrolle der Innenraumtemperaturen dient. Ein elektrisches Heizelement und eine Pumpe stellen Wärme und den notwendigen Systemdruck bereit. Die Änderungen addieren sich auf ein Mehrgewicht von etwa 130 kg, der smart ev wiegt leer 1120kg.

Das neue Antriebsmodul passt problemlos an die Standardanschlüsse des Smart, die sonst den kleinen Dreizylinder-Verbrennungsmotor aufnehmen, ABS, EPS und Diagnostik-Schnittstellen sind genauso verfügbar wie im konventionell angetriebenen Modell.

Die elektrische Energie wird von einer Zebra Sodium-Nickel-Chlorid Batterie bereitgestellt, die an Stelle des Tanks im Boden in der Mitte des Fahrzeuges montiert wird. Die Position der Batterie minimiert ihren Einfluß auf die Dynamik und Agilität des Smarts. Die Betriebsspannung liegt bei 180 bis 310V, die Energiedichte bei it 194W/kg. Damit ist eine Reichweite von bis 115 Kilometer möglich, gemäß EUDC Testvorgaben. Der Hochspannungslader, eine 12V-Ladeeinheit, die Batteriekühlung und die Vakuumpumpe für den Brems-Servo sind auf einem Hilfsrahmen im Motorraum montiert.

Bei der Fahrdynamik kann sich der smart ev an den Standardmodellen messen lassen. 50 Prozent mehr Drehmoment ergeben eine deutlich bessere Beschleunigung in allen Geschwindigkeitsbereichen, nur die Höchstgeschwindigkeit ist auf 110 km begrenzt und liegt damit deutlich unter der des Dreizylindermodells. Dafür fallen beim ev keine Emissionen an und bei den aktuellen Benzin- und Strompreisen liegt der Energiepreis mit 0,02 Euro pro gefahrenem Kilometer bei einem Drittel des Verbrennungsmotors.

Von aussen sieht man dem smart fortwo ev seine besondere Antriebsquelle nicht an

Da Elektromotoren ihr maximales Drehmoment über einen weiten Drehzahlbereich abgeben, gibt es keinen Bedarf für ein zwischengeschaltetes Getriebe. Um den Umbauaufwand in Grenzen zu halten, bleibt das Seriengetriebe im Fahrzeug, im smart ev kommt allerdings nur der zweite Gang zum Einsatz. Hierin und in der Vergrößerung der Reichweite liegt der Grund für die reduzierte Spitzengeschwindigkeit.

Geladen wird der smart ev über das öffentliche Stromnetz. Ein Standardstecker britischer Norm verbirgt sich hinter der Tankklappe. In zweieinhalb Stunden "tankt" der smart ev seine Batteriekapazität von 30 auf 80 auf, eine Energierückgewinnung nutzt zudem die Bemsenergie für eine Verbesserung des Wirkungsgrades.

Auch im Innenraum sind die Anpassungen moderat. Eine Batterie-Überwachung ersetzt den Drehzahlmesser und der Schalthebel läßt nur noch die Wahl zwischen "Fahren", "Leerlauf" und "Rückwärts" zu

Bei der Sicherheit für die Insassen müssen keine Abstriche gemacht werden. Mit zwei Airbags, ABS, ESP, der Triton-Sicherheitszelle und intelligenten Sicherheitsgurten unterscheidet sich der ev nicht von den Großserienmodellen.

Zytek hat mehr als 10 Jahre Erfahung bei der Entwicklung von elektrischen und Hybridantrieben, mit smart arbeitet man sein 1998 zusammen.

(Text: Dieter Roßbach )
(Fotos: Dieter Roßbach,Rainer Roßbach, Zytek Electric Vehicles )

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