Für verbrauchsoptimierte Fahrzeuge zeigt sich bei niedrigen Umgebungstemperaturen ein Heizleistungsdefizit, das durch Zuheizer korrigiert werden soll. Die verschiedenen Konzepte wurden anhand von Simulationsmodellen untersucht. Für den Warmlauf wurde die Fahrzeugheizung mit maximaler Lüfterstufe betrieben. Untersucht wurden die Kühlmitteltemperaturen, der Energietransport vom Motor zur Fahrzeugheizung und die Wärmeabfuhr der Fahrzeugheizung an den Luftmassenstrom zur Fahrerkabine. Beschrieben wird die mit Hilfe der unterschiedlichen Zuheizer mögliche Verbesserung der Heizleistung und der Einfluss auf den Kraftstoffverbrauch. Die unterschiedlichen Zuheizerkonzepte und Kombinationen wurden für die untersuchten Fahrzeuge anhand der Funktion, des Verbrauchs und der Emissionen, der Kosten und des Package bewertet. Ein Ergebnis der Untersuchungen war, dass alle Zuheizerkonzepte die Warmlaufphase verkürzen und die Heizleistung erhöhen. Die Verwendung von Wärmespeichern verbessert die Heizleistung zu Beginn der Warmlaufphase, hat aber keinen Einfluss auf die stationären Temperaturen. Der Grad der Wiederbeladung ist abhängig vom Fahrzeugtyp und Speichermedium. Der Zusatzbrenner zeigt bei hohen Wirkungsgraden die deutlichste Heizleistungserhöhung und erscheint damit am besten geeignet. Die elektrische Beheizung des Kühlmittels oder der Luft bietet sich vor allem in Verbindung mit der Nutzung eines flüssigkeitsgekühlten Generators an. Die Bewertung der Zuheizerkonzepte fällt für die untersuchten Fahrzeuge unterschiedlich aus. Die Bewertung auf Basis des Serien-Turbodieseldirekteinspritzer zeigt für den Zusatzbrenner und das Konzept der elektrischen Luftbeheizung in Kombination mit dem wassergekühlten Generator die höchsten Werte. Als weiterer Lösungsansatz erscheint eine Kombination aus Zuheizerkonzepten möglich. Die Nutzung der Abgasenthalpie sowie die Reduzierung der notwendigen Heizleistung erscheint erforderlich. Flankierend sind die aufzuheizenden Massen, insbesondere das Kühlmittelvolumen im inneren Kühlkreislauf, zu verringern.
Zuheizerkonzepte zur Verbesserung der Heizleistung in vervbrauchsoptimierten Fahrzeugen
2002
14 Seiten, 8 Bilder, 2 Tabellen, 3 Quellen
Aufsatz (Konferenz)
Deutsch
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