Anspruchsvolle CO2-Ziele können in der Motortechnik vor allem mit zwei Techniken erreicht werden. Einerseits durch die ständige Verbesserung des Wirkungsgrads von Verbrennungsmotoren, die erreicht wird durch Abgasturboaufladung und Downsizing, kombiniert mit Direkteinspritzung und andererseits durch Eingriffe in die Antriebsstrangtechnik etwa durch Hybridisierung. Vorgestellt wird im Beitrag das Hyboost-Projekt, extremes Downsizing in Kombination mit Mikrohybridtechnik. Der Antriebsstrang wurde um einen elektrisch angetriebenen Kompressor und eine zusätzliche Energierückgewinnung und -speicherung ergänzt sowie die Spannungslage erhöht, um die Fahrbarkeit zu erhalten. Ein Ford Focus des Modelljahres 2009 mit einem 2.0-l-Vierzylinder-Ottosaugmotor dient als Referenz für Fahrbarkeit und Kraftstoffverbrauch. Das Hyboost-Fahrzeug auf Basis eines Ford Focus der Modellgeneration 2011 enthält einen 1.0-l-Dreizylindermotor mit Direkteinspritzung und Turbolader mit fester Geometrie. Der Antriebsstrang wurde um elektrische Komponenten ergänzt: ein integrierter, riemengetriebener Starter-Generator mit Start-Stopp-Funktion, wodurch das Hyboost-Fahrzeug zu einem rekuperationsfähigen Mikrohybrid wurde. Zudem wurde ein elektrisch angetriebener Kompressor am Motor installiert, um das verzögerte Ansprechen des Turboladers bei geringem Abgasstrom abzumildern. Eingebaut wurde auch ein wassergekühlter Ladeluftkühler. Es kann gezeigt werden, dass sich durch die Kombination der elektrischen Komponenten eine Downsizingrate von 50 % erreichen lässt, ohne die Fahrzeugleistung und Fahrbarkeit zu beeinträchtigen. Das Bordnetz wird nicht belastet. Zudem kann zusätzliches Drehmoment direkt auf die Kurbelwelle gegeben werden. Das Hyboost-Konzept erreicht damit die Effizienz eines Vollhybrids zu Kosten, die unter denen für eine Dieselmotorisierung liegen.
Elektrifizierung eines Downsizing-Ottomotors mit Aufladung
Motortechnische Zeitschrift ; 73 , 7/8 ; 554-561
2012
8 Seiten, 9 Bilder, 1 Tabelle
Article (Journal)
German
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