Katalog : Details
 | Tilmann Abbe HorstBetrieb eines Rankine-Prozesses zur Abgaswärmenutzung im PKW | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
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| ISBN: | 978-3-8440-3923-8 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Reihe: | Fahrzeugtechnik | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Schlagwörter: | PKW-Abwärmenutzung; Rankine-Prozess; Fahrzeugintegration; Dynamischer Betrieb; Potenzial zur Verbrauchssenkung | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Publikationsart: | Dissertation | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Sprache: | Deutsch | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Seiten: | 182 Seiten | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Abbildungen: | 72 Abbildungen | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Gewicht: | 270 g | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Format: | 21 x 14,8 cm | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Bindung: | Paperback | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Preis: | 48,80 € / 61,00 SFr | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Erscheinungsdatum: | Oktober 2015 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Kaufen: | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| DOI: | 10.2370/9783844039238 (Online-Gesamtdokument) | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
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| Zusammenfassung: | Die weitere Steigerung der Energieeffizienz ist ein wesentliches Ziel der heutigen PKW-Entwicklung. Eine vielversprechende Maßnahme ist der Einsatz eines Rankine-Prozesses zur Wandlung der Abwärme des Verbrennungsmotors in Energie zum Antrieb des Fahrzeugs oder der elektrischen Nebenverbraucher. Dafür werden in der Literatur Potenziale zur Verbrauchssenkung im Bereich von 5 bis 15 % ausgewiesen. Diese Arbeit untersucht die dabei bisher vernachlässigten Einflüsse der Fahrzeugintegration und des dynamischen Betriebs. Dies geschieht auf Basis eines Systems zur Nutzung der Abgaswärme, das elektrische Energie an das Bordnetz abgibt und die Kondensationswärme über das Motorkühlsystem an die Umgebung abführt. Der Abgaswärmeverlust in Abhängigkeit von der Position des Verdampfers, die Begrenzung der elektrischen Leistungsabgabe durch die Aufnahmefähigkeit des Bordnetzes und der zur Bereitstellung der zusätzlichen Kühlleistung erforderliche Energiebedarf werden als die wichtigsten Integrationseffekte identifiziert. Das mittlere Potenzial zur Verbrauchssenkung des zugrunde gelegten Systems, das unter idealen Rahmenbedingungen ungefähr 4 % beträgt, verringert sich dadurch um 75 % auf nur noch etwa 1 %. Für den dynamischen Betrieb wird ein Regelsystem entworfen, anhand von Simulationsmodellen ausgelegt und erfolgreich am Prüfstand erprobt. Die gewonnenen Erkenntnisse über das dynamische Betriebsverhalten des Systems erlauben die Bewertung des Potenzials zur Verbrauchssenkung in kundennahen Fahrprofilen. Dort kommt die Aufheizzeit als weitere Wechselwirkung hinzu und führt dazu, dass der Kraftstoffverbrauch bei kurzen Fahrstrecken um bis zu 1 % ansteigt. Auf Basis dieser Ergebnisse werden Maßnahmen zur Verbesserung der Fahrzeugintegration aufgezeigt. Die Isolierung der Abgasanlage, die Nutzung der Bordnetzbatterie als Zwischenspeicher und die Reduzierung des Systemgewichts bewirken eine Steigerung des mittleren Potenzials zur Verbrauchssenkung auf 1,8 % im Kundenbetrieb auf der Autobahn. Die Anhebung des Prozesswirkungsgrads und die Optimierung der Betriebsstrategie bewirken weitere Steigerungen bis auf 2,7 %, nur noch begrenzt durch den Bordnetzbedarf. Bei höherem Bordnetzbedarf könnte schließlich eine maximale Senkung des Kraftstoffverbrauchs um 6 % im Langstreckenbetrieb erzielt werden. | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
