Um die gasförmigen alternativen Energieträger Erdgas, Biogas und Wasserstoff ähnlich effizient in Kfz einsetzen zu können wie Benzin und Diesel benötigt man entsprechend arbeitende Gasmanagementsysteme. Diese Systeme basieren auf grundlegend anderen physikalischen Prinzipien als konventionelle Kraftstoffmanagementsysteme für Fahrzeuge und müssen dementsprechen nach anderen Gesichtspunkten konzipiert und gestaltet werden. Im vorliegenden Beitrag wird in einem ersten Schritt versucht, ein Gasmanagementsystem zum Einsatz dieser alternativen gasförmigen Energieträger in Kraftfahrzeugen grundlegend und systematisch zu gestalten. Die wichtigsten Systemkomponeten eines Gasmanagementsystems mit mechatronischen Systemkomponenten für Kraftfahrzeuge umfassen das komplette System zur Handhabung des gasförmigen Energieträgers, d.h. die Speicherung in geeigneten Behältern, die Ventil- und Armaturentechnik mit Sicherheitseinrichtungen, die Sensorik zu Erfassung der relevanten physikalischen Größen, die Aktorik zur Dosierung des Kraftstoffes Regelungsschnittstellen mit Kennfeldern und Auswerteelektronik zur Regelung des Druckes bzw. Durchflusses und der Temperatur sowie das Einblasesystem für die anhängende Thermische Kraftmaschine. Im Beitrag wird das Gesamtsystem topologisch dargestellt. Schließlich wird das mechanische Grundsystem analysiert: 1. Analyse des thermodynamisch/fluidtechnischen Grundsystems (Druckaufbau in der Gas-Common-Rail, Massenstrombilanz in der Gas-Common-Rail, abfließender Massenstrom an den Einblasventilen); 2. Analyse des kinematisch/kinetischen Grundsystems (mechanische Druckregelstufe, proportionale elektromagnetisches Regelventil). Abschließend wird auf die Modellbildung und Simulation der Teilsysteme und des Gesamtsystems eingegangen.
Konzipierung einer Druck-, Durchfluss- und Temperaturregeleinheit mit mechatronischen Systemkomponenten zum Einsatz alternativer Energieträger in Kraftfahrzeugen
2005
25 Seiten, 15 Bilder, 1 Tabelle
Conference paper
German
12. VDI-VW-Gemeinschaftstagung "Aspekte alternativer Energieträger für Fahrzeugantriebe"
Online Contents | 1993