waste heat recovery HÖHERE WIRTSCHAFTLICHKEIT VON NUTZFAHRZEUG-FLOTTEN DURCH ABWÄRMENUTZUNG Trotz der langjährigen Optimierung des Dieselmotors werden in modernen Nutzfahrzeugmotoren nur rund 45 Prozent der eingesetzten Kraftstoff-Energie für den tatsächlichen Antrieb genutzt. Ein Ansatz zur Verbesserung des Gesamtwirkungsgrades ist die Rekuperation der Verlustwärme, wodurch eine Reduktion des Kraftstoffverbrauchs 3 0 F O C U S von 3 bis 5 Prozent erzielt werden kann. > Vollständig integriertes Waste Heat Recovery-System für Nutzfahrzeuge von AVL Ein vielversprechender Weg für die Wärme-Rückgewinnung ist die sogenannte Waste Heat Recovery (WHR)-Technologie, basierend auf dem Rankine-Prozess. In diesem Kreisprozess wird ein Betriebsmittel verdampft und überhitzt, danach einer Expansionsmaschine zugeführt und abschließend in einem Kondensator rückgekühlt. Die gewonnene mechanische Energie im Expander kann mechanisch oder elektrisch genutzt werden. WHR-TECHNOLOGIE NAHE AN SERIENREIFE In mehreren Forschungsprogrammen hat AVL die WHR-Technologie bis zur Serienreife entwickelt und entsprechendes Know-how aufgebaut. Dabei wurden unterschiedliche System-Spezifikationen entwickelt und in Hardware getestet. In diesen Programmen wurde nachgewiesen, dass für Nutzfahrzeuge im realen Fahrbetrieb der Kraftstoffverbrauch – abhängig von der jeweiligen Anwendung – um ca. 3–5 % reduziert werden kann. Damit wird eine deutliche Verbesserung der Wirtschaftlichkeit des Lkw erreicht. Auf der AVL International Commercial Powertrain Conference 2015 wurde von AVL ein WHR-Lkw vorgestellt, der gemeinsam mit IVECO entwickelt wurde, und nun für die weitere Optimierung des WHR-Systems den Betrieb auf der Straße aufnehmen wird. SYSTEMAUSLEGUNG/OPTIMIERUNG AVL hat für die detaillierte Analyse des thermodynamischen Kreisprozesses (Rankine Zyklus) sowie die Festlegung der nötigen Komponentenspezifikationen und Randbedingungen eine spezifische Methodik entwickelt: Um den Kraftstoff-Verbrauchs-Vorteil und das Verhalten des Gesamtsystems im realen Fahrbetrieb bereits in einer sehr frühen Phase des Entwicklungsprozesses korrekt darstellen zu können, ist es unbedingt notwendig, alle Zusammenhänge und Abhängigkeiten der Fahrzeug-Sub-Systeme detailliert abzubilden. So müssen die einzelnen Energieströme im Nutzfahrzeug (mechanisch, thermisch, hydraulisch, elektrisch) simuliert und die Interaktionen abgebildet werden. AVL hat dafür ein komplettes Fahrzeug-System Modell aufgebaut, bestehend aus den Hauptmodell-Komponenten des Motors, der Nebenaggregate, des Powertrains, des ORC (Organic Rankine Cycle) und des Fahrzeug- Kühlsystems. Dieses Gesamtmodell ist direkt mit der Steuerungslogik verknüpft, um so modellbasiert
FOCUS_Aug_2015_D_web
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