Kraftfahrzeuge der Zukunft werden nicht weiter mit konventionellen fossilen Kraftstoffen betrieben werden können. Weil die fossilen Rohstoffvorkommen endlich sind, ist dies eine unumstrittene Tatsache. Die aktuelle, weltweit geführte Klimadebatte verstärkt nochmals die Notwendigkeit zur Gestaltung eines auf erneuerbaren Energieträgern aufgebauten internationalen Verkehrssektors. Dass Wasserstoff - mit regenerativen Energiequellen erzeugt - der Energieträger der Zukunft ist, gilt als weitestgehend abgesichert. Bis zur vollständigen Einführung dieses Energieträgers wird jedoch noch einige Zeit vergehen. Eine Brückenfunktion als neuer Kraftstoff im Kontext einer nachhaltigen Energieversorgung des Verkehrssektors kann dabei das Gas Methan einnehmen. Wesentliche Methangaslieferant ist das Erdgas, aber auch Biogas, aus Biomasse erzeugt, kann einen nicht unerheblichen Beitrag dazu leisten. Die konzeptionelle Beschreibung, die strukturelle und konstruktive Gestaltung sowie die durchgängige theoretische Modellierung und experimentelle Untersuchung eines geeigneten Managementsystems zur Handhabung dieser gasförmigen Energieträger an Bord von Kraftfahrzeugen, d.h. eines System, welches zwischen der Kraftstoffspeichereinheit und dem eingesetzten Energiewandler angeordnet ist und dabei sämtliche, mit der Handhabung der gasförmigen Energieträger verbundenen internen und externen Systemfunktionen erfüllen muss, wird eine entscheidende Rolle für den erfolgreichen Einsatz gasförmiger Energieträger in zukunftsweisenden Kraftfahrzeugen übernehmen. Um den ausgeprägten Anforderungen moderner Energiewandler - als Energiewandler kommen Verbrennungsmotoren und Brennstoffzellen in Frage - hinsichtlich der sicheren Handhabungen und der hochpräzisen Dosierung des gasförmigen Energieträgers Rechnung zu tragen, sind Gasmanagementsysteme mit mechatronischen Systemkomponenten unerlässlich. Hauptzielsetzung dieser Dissertation ist deshalb die Konzipierung eines Gasmanagementsystems mit mechatronischen Systemkomponenten zur effizienten und sicheren Handhabung dieser alternativen gasförmigen Energieträger an Bord von Kraftfahrzeugen. Mit dieser Arbeit wird somit erstmalig ein grundlegender und umfassender Beitrag zur Gestaltung von Gasmanagementsystemen mit mechatronischen Systemkomponenten für den Einsatz in Kraftfahrzeugen vorgelegt, die mit alternativen gasförmigen Kraftstoffen betrieben werden können. Anhand der erarbeiteten Systemlösungen wird zum einen die Leistungsfähigkeit der mechatronischen Entwicklungsmethodik demonstriert und zum anderen das Erfordernis der umfangreichen Analyse des jeweiligen Grundsystems gezeigt, das im hier vorliegenden speziellen Fall durch fluidische, mechanische und thermodynamische Teilsysteme charakterisiert ist.


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    Title :

    Ein Beitrag zur Gestaltung von Gasmanagementsystemen mit mechatronischen Systemkomponenten zum effizienten Einsatz alternativer Energieträger in Kraftfahrzeugen




    Publication date :

    2008


    Size :

    X, 216 S.


    Remarks:

    25 cm
    Ill., graph. Darst.



    Type of media :

    Theses


    Type of material :

    Print


    Language :

    German



    Classification :

    DDC:    629.253
    BKL:    52.88 Feinwerktechnik, Mechatronik / 55.20 Straßenfahrzeugtechnik / 58.21 Brennstoffe, Kraftstoffe, Explosivstoffe / 52.35 Kolbenkraftmaschinen