innovation Kraft stofeinsparung bei Nutzfahrzeugen durch Nutzung der Abgasenergie Die Senkung des Kraftstoffverbrauchs bei Nutzfahrzeugantrieben war schon immer ein wichtiges Thema. Traditionelle Ansätze wie die Optimierung des Verbrennungssystems oder die Reibungsreduktion scheinen daher bereits großteils ausgeschöpft zu sein. Eine neue, vielversprechende Möglichkeit liegt jedoch in der Nutzung der Abgasenergie. „Aus den unterschiedlichen, von AVL untersuchten Ansätzen zur Wärmerückgewinnung (Waste Heat Recovery/WHR) hat sich bei Nutzfahrzeuganwendungen der Rankine-Prozess als beste Lösung herauskristallisiert. Nach Analyse unterschiedlichster Konzepte sowie Auswertung umfangreicher Systemsimulationen 2 6 F o c u s demonstrierte die AVL das Einsparpotential eines solchen WHR-Systems an einem Lkw- Motor unter realen Bedingungen und unter Einhaltung der Euro-VI-Emissionsrichtlinien. Das getestete System enthielt einen AGR-Verdampfer als Ersatz für den AGR-Kühler sowie einen, dem Nachbehandlungssystem Betrieb erreicht. Eine Schlüsselrolle im modellbasierten Regelungssystems spielen virtuelle Sensoren (Modelle), die den Massenstrom für den AGR- und Abgaswärmetauscher regeln. Die entwickelte Regelungssoftware kann unabhängig vom gewählten Arbeitsmedium und von der gewählten Hardware eingesetzt werden. Es hat sich gezeigt, dass durch die Verwendung eines solchen WHR-Systems selbst an einem hoch optimierten Nutzfahrzeugmotor eine Kraftstoffersparnis von mehr als 5 Prozent erzielt werden kann. Daher ist davon auszugehen, dass Nutzfahrzeughersteller diese Technologie einsetzen werden, um den Kraftstoffverbrauch bzw. die Betriebskosten für den Endkunden weiter zu senken. Die Technologie zur Abgaswärmerückgewinnung kann sowohl für Lkw und Busse aber auch für Land- und Baumaschinen eingesetzt werden. Die damit erzielbare Wirkungsgradverbesserung ist jedoch individuell vom Lastzyklus der Anwendung abhängig, wobei bei Zyklen mit einem hohen Lastfaktor das höchste Potenzial gegeben ist. Auf Basis der Resultate setzt AVL ihre Entwicklungsarbeit fort, um das WHR-System für Nutzfahrzeugmotoren zu industrialisieren und die Technologie bis zur Serienreife zu führen. < nachgelagerten Verdampfer. Durch die Verwendung eines Kolbenexpanders war hinsichtlich der Auswahl des Arbeitsmediums und der Abgaswärmequellen ein flexibler Betrieb gewährleistet. Nach umfassenden Analysen wurden sowohl Wasser als auch Ethanol als Arbeitsmedien eingesetzt. Um das Potential des WHR-Systems unter realen Bedingungen voll ausschöpfen zu können, wurde auch eine transiente WHR-Regelung für das Gesamtsystem entwickelt. Durch eine entsprechende > Mittels WHR-System kann eine Kraftstoffersparnis von mehr als 5 Prozent erzielt werden. Kalibrierung dieses Systems wurde eine höchstmögliche Effizienz und eine zufriedenstellende Lebensdauer des Systems im transienten > Heimo Schreier, Product Manager Commercial Powertrain Systems
Focus 2012 DE
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