In heutigen Automobilen werden die Kühlmittelströme, die innerhalb des Antriebsstrenges durch die verschiedenen Zweige geleitet werden, häufig über durch Dehnstoffelemente betätigte Ventilteller bzw. sogenannte Axialschieber geregelt. Die Dynamik der konventionellen Dehnstoffelemente ist gering, aber angesichts der zahlreichen Einflussgrößen wie thermische Massen, Größe des Regelkreises, Wärmewiderstände etc. für das Erreichen einer konstanten Temperatur vollkommen ausreichend. In einer umfassenden Diskussion über die geeignete Auswahl von Ventiltyp und Ventilantrieb werden in einer Flowmastersimulation insbesondere die wichtigen Aspekte Regelgüte sowie Kühlleistung des Kraftfahrzeuges betrachtet, unter Einbeziehung der Eigenschaften der hierbei beteiligten Komponenten Kühlmittelkühler, Ventil, Pumpe und Motor. Anforderungen für die Ventilauswahl sind neben der allgemeinen Zuverlässigkeit eine hohe Regelgüte, die mit hohen Anforderungen an die Dynamik verbunden ist, um zu große Temperaturabweichungen von der Zieltemperatur zu vermeiden. Bei der Ventildynamik interessieren die Effekte, die durch die Verstellung des Ventils erreicht werden, nämlich das Erreichen bestimmter Kühlmitteltemperaturen im Motor bzw. damit eng zusammenhängende Bauteiltemperaturen. Berechnungen über den Einfluss der Ventildynamik wurde mittels des 1-D- Strömungsprogramms Flowmaster durchgeführt. Die durchgeführten Flowmaster-Simulationen ergaben, dass es essentiell ist, den gesamten Kühlkreislauf mit allen Subsystemen zu betrachten. Für ein Kraftfahrzeug mit variabler Kühlmitteltemperatur ist es wichtig, eine hohe Startdynamik des Kühlmittelventils zu haben. Die Dynamik bezüglich eines Vollhubes ist ohne Bedeutung. Ein zu schnelles Öffnen belastet den Motor durch 'Abschreckeffekte'. Bei eingeschalteter Heizung ist unter Komfortaspekten eine langsame Ventilöffnung notwendig. Ein Temperaturschock bei zu schneller Ventilöffnung wirkt sich auf die Thermodynamik aus. Dies zeigt sich bei der Verbrennung, Schwerpunktlage der Verbrennung, Brenngeschwindigkeit sowie dem Durchbrenngrad und beeinflusst letztendlich auch Kraftstoffverbrauch und Abgas.


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    Titel :

    Einfluss der Ventildynamik auf die erreichbare Kühlleistung und Regelgüte in einem Fahrzeug


    Beteiligte:
    Willers, E. (Autor:in) / Möllers, M. (Autor:in)


    Erscheinungsdatum :

    2002


    Format / Umfang :

    13 Seiten, 8 Bilder, 5 Tabellen, 1 Quelle



    Medientyp :

    Aufsatz (Konferenz)


    Format :

    Print


    Sprache :

    Deutsch