Die pneumatische Hybridtechnik verbessert das Ansprechverhalten von Turbomotoren und bietet die Möglichkeit der Wiederverwertung von Bremsenergie sowie des schnellen pneumatischen Motorstarts. Der an der ETH Zürich entwickelte Prototyp eines pneumatischen Hybridmotors erbrachte den Beweis, dass in der Praxis eine Benzinersparnis zwischen 25 % und 35 % erreicht wird. Der Prototyp benötigt jedoch ein vollvariables Ventil pro Zylinder, was zu einem erhöhten Aufwand für Entwicklung, Produktion, Unterhalt und Steuerung des Motors führt. Es wurde daher ein neues Konzept eines Ventiltriebs entwickelt, das ausschließlich auf Komponenten aufbaut, die bereits in vielen Motoren eingesetzt werden. Dieses Konzept wird im Beitrag näher erläutert. Je nach Anforderung kann ein pneumatischer Hybridmotor mit ein oder zwei Nockenwellen (SOHC/DOHC) und mit insgesamt drei bis fünf Ventilen pro Zylinder ausgeführt werden. Im Beitrag wird nur auf eine als 'Standard' definierte Variante mit zwei Nockenwellen und vier Ventilen pro Zylinder eingegangen, die Ergebnisse können aber auch auf andere Konfigurationen übertragen werden. Diskutiert werden ausführlich folgende Punkte: 1. Wahl des Betriebsmodus; 2. gemeinsame Nockenwelle; 3. numerische Optimierung des Gaswechsels. Anhand der Fahrzyklen mit einem Testfahrzeug kann gezeigt werden, dass in Kombination mit Downsizing bei einer Steigerung des Drehmoments um 20 % bis zu 27 % Kraftstoff eingespart werden. Bei unwesentlich höheren Herstellungskosten ergibt sich daher ein Kosten-Nutzen-Verhältnis, wie es von elektrischen Hybridantrieben gegenwärtig nicht erreicht wird.


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    Titel :

    Leistungsstarker pneumatischer Hybridmotor mit kostengünstigem Ventiltrieb


    Beteiligte:

    Erschienen in:

    Erscheinungsdatum :

    2011


    Format / Umfang :

    5 Seiten, 7 Bilder, 1 Tabelle, 12 Quellen



    Medientyp :

    Aufsatz (Zeitschrift)


    Format :

    Print


    Sprache :

    Deutsch




    Leistungsstarker pneumatischer Hybridmotor mit kostenguenstigem Ventiltrieb

    Buetikofer,M. / ETH Zuerich,CH | Kraftfahrwesen | 2011



    Leistungsstarker Drehzahlsensor

    Mareis,T. / Borg Warner,US | Kraftfahrwesen | 2007