Nach erfolgreich abgeschlossenen Grundlagenuntersuchungen stellt die ETH Zürich den weltweit ersten vollfunktionalen pneumatischen Hybridmotor vor. Die pneumatische Hybridisierung von Ottomotoren dient in erster Linie dazu, mit minimalen Zusatzkosten ein maximales Downsizing zu ermöglichen. Der Kern des neuen Konzepts jedoch ist der Boost-Modus, der eine Abwandlung des konventionellen Verbrennungszyklus darstellt. Dabei wird Druckluft während des Kompressionsvorgangs in den Zylinder eingeblasen. Die zusätzliche Luft ermöglicht es, mehr Kraftstoff einzuspritzen. Es wird stets ein stöchiometrisches Verbrennungsgemisch angestrebt. Dies ist ein weiterer Eckpunkt des Konzepts, das mit Hilfe der bewährten und kostengünstigen Drei-Wege-Katalysatortechnik auf niedrigste Emissionen abzielt. Der Boost-Modus ermöglicht den schnellstmöglichen Drehmomentsprung. Der große Vorteil dabei liegt in der Verwendung des 'Boost' für ein Downsizing-Motorkonzept mit Turboaufladung. Dort kann die bei Transienten fehlende Luft im System nun zu jedem Zeitpunkt bereitgestellt werden. Aus der hohen Kraftstoffenergie resultiert eine hohe Abgasenthalpie, die den Turbolader beschleunigt und somit die Zusatzluft nur für wenige Sekunden notwendig macht. Daraus folgt der Kerngedanke des vorgestellten Konzepts: die Umsetzung der Synergieeffekte aus pneumatischer Hybridisierung und Downsizing mit Turboaufladung. Der Basismotor ist ein Saug-Ottomotor mit einem Hubvolumen von 2.0 l und 100 kW Nennleistung; bei den Downsizing-Motoren wird diese Nennleistung über Turboaufladung erreicht. Der wichtigste Beitrag des Einsparpotenzials resultiert aus dem konsequenten Downsizing, während die Start-Stopp-Funktion, die Rekuperation und der optionale 'Recharge'-Modus lediglich untergeordnete Rollen spielen. Die gemessenen Resultate bestätigen die umfangreichen Voruntersuchungen im Bezug auf Agilität und Verbrauchsvorteil. Mit diesem Konzept konnte der schnellstmögliche Drehmomentsprung, der auf dem Luftpfad möglich ist, realisiert werden. Beim Kraftstoffverbrauch ergeben sich Einsparpotenziale von bis zu 35 %. Die genannten Ergebnisse können ebenso mit einer elektrischen Hybridisierung erreicht und übertroffen werden. Jedoch sind die assoziierten Zusatzkosten für eine pneumatische Hybridisierung um ein Vielfaches niedriger als für eine elektrische Hybridisierung.


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    Title :

    Das Downsizing-Boost-Konzept auf Basis der pneumatischen Hybridisierung von Ottomotoren


    Contributors:

    Published in:

    Publication date :

    2010


    Size :

    7 Seiten, 10 Bilder, 12 Quellen



    Type of media :

    Article (Journal)


    Type of material :

    Print


    Language :

    German




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