FG Fahrzeugtechnik und -antriebe
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Nach wie vor ist die Verringerung der Abgasemissionen, insbesondere der CO2-Emissionen, eines der Kernthemen in der Fahrzeugentwicklung. Im vorliegenden Beitrag wird auf die globalen CO2-Emissionen und die Ressourcen fossiler Treib-stoffe sowie auf die gesetzlichen Regelungen als treibende Kräfte für die Emissi-onsverringerung eingegangen. Anschließend werden die Lebenszyklus-Emissionen für herkömmlich angetriebene und E-Fahrzeuge betrachtet.
Den Abschluß des Beitrages bildet die kurze Vorstellung von Wärmemanagement-Maßnahmen zur Effizienzverbesserung von Verbrennungsmotoren.
Im Beitrag wird diskutiert, welchen Einfluss der konventionelle Generator, die Zusatzmasse des thermoelektrischen Generators (TEG), der TEG-Abgasgegendruck und die TEG-Rückkühlung auf die gewonnene TEG-Netto-Leistung und die mögliche Kraft-stoffeinsparung haben. Zu Beginn wird beschrieben, welches Potential ein TEG in der Abgasanlage eines konventionell angetriebenen PKW hat. Auf der Basis einfacher numerischer Abschätzungen werden die dem TEG theoretisch zur Verfügung stehenden thermischen Energiemengen an verschiedenen Stellen in der Abgasanlage betrachtet. Dabei wird auch auf die vom TEG generierbare elektri-sche Leistung eingegangen. Des Weiteren wird aufgeführt, in welcher Größenordnung der TEG durch seine Nettostromlieferung ins Fahrzeugbordnetz den konven-tionellen, vom Verbrennungsmotor angetriebenen Generator entlastet und was dies für die CO2-Reduktion bedeutet.
Der Hauptteil beschäftigt sich mit wichtigen Aspekten der Auslegung. Grundlage sind im Projekt durchgeführte Untersuchungen und Messungen, sowohl für das seriennahe als auch für das mit einem TEG ausgerüstete Projektfahrzeug. Im Fokus standen dabei für die TEG-Leistung wichtige Systemgrößen. Die Vermessung des Projektfahrzeugs fand auf der Abgasrolle für definierte, realitätsnahe Betriebszustände (Konstant- und Zyklusfahrten) statt. Die Erprobung von TEG-Komponenten sowie verschiedener TEG-Varianten erfolgte vorher auf Motor- und Heißgasprüf-ständen, wodurch auch die Tragfähigkeit und Funktionalität der Konzepte bestätigt wurde.
Seit etwas mehr als zehn Jahren fokussiert sich die Motorenentwicklung bei Ottomotoren auf Downsizing. Treibende Kraft ist dabei die Verringerung des Kraftstoff-verbrauches bzw. der CO2-Emissionen in den gesetzlich relevanten Zyklen.
Im vorliegenden Beitrag werden zwei unterschiedliche Ottomotorenkonzepte hinsichtlich ihrer Effizienz betrachtet. Zum einen ist das ein aktuelles Downsizing-Konzept mit Abgasturboaufladung und Direkteinspritzung, zum anderen ein Saugmotor mit Saugrohreinspritzung. Beide Motoren besitzen identische Maximalleistungen.
Nach einer kurzen Darstellung der thermodynamischen Grundlagen und der Berechnungsschritte werden charakteristische Kennfelder verglichen.
Abschließend wird eine Beurteilung der Effizienz in gesetzlichen Zyklen und im realen Betrieb gegeben. Dabei werden auch die Betriebspunkthäufigkeiten zwischen Zyklen und realer Fahrt verglichen.
Kraftstoffverbrauch
(2014)
CO2-Bilanzierungen - Keynote
(2014)
Wärme- und Energiemanagement im Kraftfahrzeugstellen einen Hebel zur Effizienzsteigerung bei der Energiewandlung der eingesetzten Energieträger dar. Neben der Verringerung und Vermeidung von CO2-Emissionen gehört dazu auch die Beachtung von Fahrbarkeits- und Komfortansprüchen und teilweise von sicherheitsrelevanten Themen. In dieser Keynote werden einführend aktuelle Zahlen zu globalen CO2-Emissionen und deren Verursachern sowie zur Entwicklung der Verkehrsleistungen und des Verbrauchs fossiler Energieträger in den letzten Jahren dargestellt.Damit können Effizienzsteigerungen am Kraftfahrzeug ins Verhältnis zum Energieumsatz in volkswirtschaftlichem Maßstab gesetzt und die Auswirkungen auf die gesamten CO2-Emissionen betrachtet werden.
Eine detaillierte Betrachtung der tatsächlichen Lifecycle-CO2-Emissionen verschie-dener Antriebskonzepte und der Vergleich der im Fahrbetrieb auftretenden Emissio-nen mit Werten aus gesetzlichen Zyklen läßt Rückschlüsse auf Potentiale zur Emissionsverringerung zu und zeigt die tatsächliche Umweltfreundlichkeit der unterschiedlichen Konzepte auf. Hier werden sowohl für den Verbrennungsmotor als auch für elektrisch angetriebene Fahrzeuge verschiedene Energieträger betrachtet.
Bremsanhänger dienen dem Test von Kühlsystemen, deren Komponenten, Klimaanlagen oder auch zur Applikation verschiedener Anforderungen aus Motor-, Getriebe- oder Fahrzeugsteuerungen. Dieser Beitrag zeigt ein neues Konzept, mit dem der Komfort bei Versuchsfahrten deutlich gesteigert werden kann. Gleichzeitig kann die Einsatzdauer auch bei hohen Umgebungstemperaturen sichergestellt werden. Im Folgenden wird gezeigt, wie dies umgesetzt wurde und wie sich der BA6500.1 somit von der Konkurrenz abgrenzt.
Kraftstoffverbrauch
(2012)