Im Kraftfahrzeug (besonders in der gehobenen Luxusklasse und im Nutzfahrzeug) besteht ein steigender Energiebedarf für die Bordstromversorgung und Klimatisierung, unabhängig vom Hauptantrieb. Für diesen Einsatzbereich wird das Energieumwandlungssystem 'Enginon-APU' vorgestellt. Eine Speisewasserpumpe saugt hochreines, entionisiertes Wasser aus dem Wasservorlagebehälter an und bringt es auf den für den Betrieb nötigen Hochdruck. Das Wasser passiert zunächst einen Wärmeübertrager für die Abgaswärmerückgewinnung und wird dort für den Eintritt in einen sich daran anschließenden Dampferzeuger vorgeheizt. Das vorgeheizte Wasser wird in hochenergetischen Dampf mit Temperaturen bis zu 400 GradC und Drücken bis zu 6 MPa überführt. Der erzeugte, äußerst energiereiche Dampf gelangt zum Einlass der Expansionsmaschine. Der gesamte Expansionsvorgang läuft sehr geräuscharm ab und ist exakt regelbar. Die Enginion-APU ist in der Lage, sehr schnell und dynamisch auf Laständerungen anzusprechen. Nachdem der überhitzte Wasserdampf zur Erzeugung von mechanischer und in Folge elektrischer Leistung genutzt wurde und seine technische Arbeit abgegeben hat, kann die Restwärme aus dem Kondensator für Heizzwecke entnommen werden. Nach der Kondensation gelangt das Speisewasser wieder in den Wasserbehälter, womit der Kreislauf geschlossen ist. Eine Besonderheit ist, dass der erzeugte Dampf nicht unbedingt auf die Maschine geleitet werden muss, sondern ebenfalls im geschlossen Kreislauf lediglich zur Erzeugung von Heizungswärme verwendet werden kann. Dadurch ist gewährleistet, dass sowohl die elektrische als auch die thermische Leistung in weiten Bereichen voneinander unabhängig auszukoppeln sind. Es wurde ein Konzept für die Einbindung ins Fahrzeug entwickelt und soll demnächst in einem Prototypfahrzeug realisiert werden.
Stromerzeugung und Klimatisierung mit der Enginon-APU im Fahrzeug
2004
10 Seiten, 6 Bilder
Conference paper
German
Stromerzeugung und Klimatisierung mit der Enginion-APU im Fahrzeug
Automotive engineering | 2004
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