Alternative Antriebe für Automobile: Hybridsysteme, by Cornel Stan

By Cornel Stan

?ber die Realisierungsm?glichkeiten zuk?nftiger Antriebskonzepte – von Hybridsystemen Elektro-/Verbrennungsmotor ?ber Brennstoffzellen bis zu alternativen Energietr?gern wie Wasserstoff oder Alkohol – werden fundierte Kriterien der Qualit?t eines Antriebs entscheiden. Leistungsdichte, Drehmomentverlauf, Beschleunigungscharakteristik, spezifischer Energieverbrauch sowie Emission chemischer Stoffe und Ger?usche sind daf?r wichtige Merkmale zur Qualit?tsbeurteilung. Die Verf?gbarkeit und die Speicherf?higkeit vorgesehener Energietr?ger, die technische Komplexit?t, Kosten, Sicherheit, Infrastruktur und carrier werden die Randbedingungen f?r die Einf?hrung realisierbarer Konzepte alternativer Antriebe f?r vehicle stellen. Die ?bersicht und die examine der Prozesse, Antriebsmaschinen und Energietr?ger, die entsprechend der aufgef?hrten Kriterien in komplexen Energie-Management-Systemen f?r vehicle kombinierbar sind, bilden den Inhalt dieses Buches. F?r die Entwicklung neuer Konzepte sind diese Fakten notwendiges Wissen.

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T, sDiagramm leicht ableitbar, die spezifischen Volumina werden mittels Zustandsgleichung abgeleitet. Es gilt: Nº ª p «10 5 m² »¼ ¬ ª m³ º v «10 −3 » kg ¼ ¬ T [K ] Teillastbereich η th = 0 ,79 A B C D 7 7 1 1 0,1161 0,891 6,237 0,8127 283,15 2173,15 2173,15 283,15 Nº ª p «10 5 m² »¼ ¬ ª m³ º v «10 −3 » kg ¼ ¬ T [K ] Volllastbereich η th = 0 ,87 A B C D 7 7 1 1 0,1161 0,563 3,941 0,8127 283,15 1373,15 1373,15 283,15 46 2 Thermische Antriebe Die spezifische Arbeit beträgt: im Volllastbereich ª kJ º wkV = 1055 ,7 « » ¬ kg ¼ im Teillastbereich ª kJ º wkT = 608 ,8 « » ¬ kg ¼ Wie erwartet erscheinen auch bei der spezifischen Arbeit auf Grund einer etwa ähnlichen Wärmebilanz mit dem Stirling- Prozess auch vergleichbare Werte.

1 dargestellten Verbesserungsansätzen konventioneller Funktionen gilt eine insgesamt verbesserte Prozessführung. Die in diesem Zusammenhang erkennbaren Entwicklungsrichtungen werden derzeit auf 54 2 Thermische Antriebe eine gemeinsame Plattform – unter der Bezeichnung „Down Sizing“ – gesetzt. „Down Sizing“ ist – wie bereits erwähnt – ein neuer Ausdruck dessen, was im klassischen Deutsch „erhöhte hubraumbezogene Leistung“ oder im Motoren- Deutsch „größere Literleistung“ hieß. Anstatt mehr Leistung aus einem Hubvolumen heißt es nunmehr, die gleiche Leistung aus einem kleineren Hubvolumen zu erbringen, was in Anbetracht der Anforderungen an moderne Fahrzeuge – kompakte Antriebseinheiten zugunsten von Fahrgastraum bzw.

Unabhängig von der Bezeichnung gilt es, das Verhältnis Pe zu erhöhen. 11) T Pe = we ⋅ n ⋅ U TA VH Pe [kW ] effektive Leistung VH m 3 Hubvolumen ª kJ º we « 3 » ¬m ¼ effektive Energiedichte [ ] [ n min −1 ; s −1 TU [−] T A [−] ] Drehzahl eines Kolbenmotors Takte je Umdrehung in einem Kolbenmotor Takte je Arbeitsspiel in einem Kolbenmotor Daraus sind drei Kategorien von Maßnahmen ersichtlich: Erhöhung der Energiedichte, der Drehzahl oder/ und des Taktverhältnisses. Die Erhöhung der Energiedichte – ist durch intensive und durch extensive Maßnahmen möglich.

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