Die Wirkungsgradverbesserung bei modernen Dieselmotoren hat den unerwünschten Nebeneffekt, dass es insbesondere bei niedrigen Außentemperaturen sehr lange dauert, bis der Fahrgastraum komfortabel temperiert ist. Gerade bei Fahrzeugen mit besonders effizienten direkteinspritzenden Dieselmotoren sind Zusatzheizmaßnahmen erforderlich, die einen Kraftstoffmehrverbrauch verursachen. Ziel ist es daher, die zur Verfügung stehende Abwärme des Motors möglichst effizient zu nutzen, um den thermischen Fahrzeugkomfort ohne Mehrverbrauch zu verbessern. Dazu wurden im Forschungsvorhaben mit Hilfe von Messungen und Simulationsmodellen verschiedene Optimierungsmöglichkeiten des Kühlsystems untersucht. Zur Reduzierung des Kraftstoffverbrauchs bei instationären Betriebszuständen soll insbesondere die Warmlaufphase verkürzt werden, wobei durch gezielte Optimierung des Kühlsystems auch eine Verbesserung des Innenraumkomforts angestrebt wird. Die Betriebspunkte, Zyklen und Randbedingungen der Messungen werden beschrieben: Messungen des Basiszustandes, Warmlaufverhalten (50 km/h und NEDC) und Kühlluftvolumenstrom. Als Optimierungsmöglichkeiten wurden untersucht. 1. Abgaswärmenutzung. 2. Wärmespeicherung durch Verwendung eines Kühlmittelwärmespeichers. 3. Thermische Kapselung des Motors und des Motorraumes. 4. Reduzierung der Kühlmittelmenge. 5. Reduzierung des Kühlmitteldurchflusses. Zur Überprüfung des möglichen Erfolgs dieser Optimierungsmaßnahem wurde das mögliche Kraftstoffeinsparpotenzial im Thermo-Windkanal auf einem 2-Achs-Rollenprüfstand ermittelt. In einem Folge-Forschungsprojekt sollen die Einzelkomponenten des Kühlsystems und die Warmlaufoptimierung als Gesamtsystem mit Hilfe numerischer Simulationen erfasst und das Simulationsmodell zu einem praktikablen und einfach handhabbaren Auslegungswerkzeug weiterentwickelt werden.
Optimierung eines Fahrzeugkühlsystems im instationären Betrieb aufgrund der Anforderungen des Thermomanagements
2006
25 Seiten, 11 Bilder, 5 Tabellen, 11 Quellen
Conference paper
German
Optimierung eines Fahrzeugkühlsystems für instationären Betrieb
Tema Archive | 2005
|