Es wurde für einen Mittelklasse-Pkw und einen Fernverkehrs-Nkw untersucht, welches ungenutzte Potenzial hinsichtlich Wirkungsgraderhöhung oder Leistungssteigerung durch eine intelligente Drehzahlanpassung einzelner Nebenaggregate erschlossen werden kann. Dazu wurde eine Vielzahl von Versuchsreihen durchgeführt, bei denen die Verbrennungsmotoren und die riemengetriebenen Nebenaggregate experimentell analysiert und die im Fahrbetrieb auf die Nebenaggregate wirkenden Belastungen ermittelt wurden. Mit den gewonnenen Daten wurde ein Simulationsmodell erstellt, mit dem die erzielbaren Verbrauchsvorteile und Einsatzgrenzen ermittelt werden konnten, die sich bei der Verwendung integrierter Riemenscheibengetriebe ergeben. Es zeigte sich, dass je nach Einsatzfall eine Verbrauchsreduzierung, eine Leistungssteigerung oder eine Leistungssteigerung bei gleichzeitiger Verbrauchsreduzierung zu erwarten ist. Beim Pkw sind mit dem Riemenscheibengetriebe bei der Verwendung an der Tandempumpe etwa 1,5 % und am Klimakompressor etwa 0,5 ... 1 % Verbrauchsverbesserung möglich. Die Generatorleistung kann bei Leerlaufdrehzahl verdoppelt werden. Beim Nutzfahrzeug zeigt sich das höchste Potenzial an der Kühlmittelpumpe. Hier ist ebenfalls eine Verbrauchsreduzierung von etwa 1 % bei gleicher Leistungsfähigkeit darstellbar. Weiterhin kann durch entsprechende Wahl der Übersetzungsverhältnisse eine Förderreserve realisiert werden, ohne dass diese eine Erhöhung des mittleren Antriebsenergiebedarfs zur Folge hätte. Die größten Marktchancen für integrierte Riemenscheibengetriebe werden aufgrund der hohen Sensibilität der Kunden hinsichtlich des Kraftstoffverbrauchs im Nutzfahrzeug beim Antrieb der Kühlmittelpumpe gesehen. Daher wurde für diesen Einsatzzweck ein Prototyp gefertigt, mit dem die Simulationsergebnisse experimentell bestätigt und teilweise sogar übertroffen werden konnten. Für den untersuchten Fernverkehrs-Nkw wurde durch die Verringerung des Verbrauchs eine jährliche Kraftstoffeinsparung von mehr als 500 Liter bei für diese Fahrzeugklasse üblichen Fahrleistungen ermittelt. Das entspricht einer Reduzierung der CO2-Emission um 1.400 kg/a.
Effizienzsteigerung von Fahrzeugantrieben mit Hilfe von integrierten Riemenscheibengetrieben
Fahrzeugtechnik ; 1-149
2011
149 Seiten, Bilder, Tabellen, 91 Quellen
Theses
German
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