Zur Entwicklung von Komponenten für zukünftige Range Extender-Motoren hat MAHLE einen kompakten 2-Zylinder-Motor entwickelt und gebaut. Der gezielte Einsatz und die speziellen Herausforderungen in der Ladungswechselberechnung von Range Extender-Motoren ebenso wie die Fahrzyklussimulation über die verschiedenen Phasen der Motorentwicklung werden beschrieben. Um bereits in frühen Entwicklungsphasen prädiktive Aussagen zu den zu erwartenden Fahrleistungen und Kraftstoffverbräuche eines Range Extender-Antriebskonzeptes im "realen" Fahrbetrieb machen zu können, wurde ein Antriebsstrangsimulationsmodell erstellt. Als Vergleichsbasis für die Entwicklung des MAHLE Range Extender-Konzepts wurde ein fiktives Fahrzeug der Kompaktklasse mit typischer Leistungscharakteristik gewählt. Dargestellt wird der Einsatz der klassischen 1D-thermodynamischen Simulation in dieser Phase sowohl zur Auslegung der Ansaug-, Einlass- / Auslassgeometrien und Ventilsteuerzeiten zur Darstellung der gewünschten Motorleistungscharakteristik als auch zur Optimierung der Mündungsschallemissionen. Zur Validierung der konzeptionellen Gestaltung und Auslegung des MAHLE Range Extender wurden Prototypenmotoren aufgebaut und umfassend experimentell erprobt. Hierbei wurde ein besonderes Augenmerk auf den Ladungswechsel sowie die Gestaltung der Ansaug- und Einlass- / Auslassgeometrien zur Darstellung der Motorleistungscharakteristik wie z.B.: Nennleistung, Verbrauch und Mündungsschallemissionen gelegt. Auf Basis der abgeglichenen 1D-thermodynamischen Vollmotormodelle werden Fahrzyklussimulationen gezeigt, welche zur Simulation der zu erwartenden zyklusrelevanten CO2-Emissionen für unterschiedlichste Fahrzyklen verwendet wurden.
Ladungswechselberechnung und 1D-Simulation für einen kompakten 2-Zylinder-Range Extender-Motor
2012
10 Seiten, 8 Bilder, 5 Quellen
Conference paper
Storage medium
German
Ladungswechselberechnung und 1D Simulation fuer einen kompakten 2 Zylinder Range Extender Motor
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