Konzepte für bestpunktoptimierte Verbrennungsmotoren innerhalb von Hybridantriebssträngen

موضوع این مطالعه مفاهیم موتور احتراقی برای پیشرانه های هیبریدی است. موریس لانگویسنر با استفاده از شبیه سازی، سه مفهوم را با بسط گسترده بررسی می کند. این فرآیند امکان افزایش قابل توجهی در نسبت انبساط را فراهم می کند در حالی که نسبت تراکم ثابت باقی می ماند، و در نتیجه افزایش راندمان. یک چالش در شبیه‌سازی، در نظر گرفتن تمام اثرات خاص مفهومی است که بر کارایی مؤثر تأثیر می‌گذارند. بنابراین، انتخاب صحیح مدل‌های فرعی برای توانایی پیش‌بینی لازم بسیار مهم است. اعتبار زیرمدل های متمرکز توسط نویسنده با استفاده از آزمایش های اعتبارسنجی تأیید شد. شبیه‌سازی‌های کلی سیستم انجام‌شده نشان می‌دهد که انتخاب توپولوژی ترکیبی تأثیر قابل‌توجهی بر استفاده از بهترین محدوده نقطه بازده دارد. با توپولوژی ترکیبی P2/4، پتانسیل کاهش مصرف در چرخه رانندگی WLTP در مقایسه با موتورهای معمولی بسیار زیاد است.

نویسنده
Morris Langwiesner در مؤسسه موتورهای احتراق داخلی و مهندسی خودرو در دانشگاه اشتوتگارت در کرسی رانندگی وسایل نقلیه و مهندس توسعه در زمینه درایوهای هیبریدی است.

Gegenstand dieser Studie sind Verbrennungsmotorkonzepte für hybride Antriebsstränge. Mittels Simulationen untersucht Morris Langwiesner drei Konzepte mit verlängerter Expansion. Diese Prozessführung ermöglicht bei gleichbleibendem Verdichtungsverhältnis eine deutliche Steigerung des Expansionsverhältnisses und infolgedessen eine Wirkungsgradsteigerung. Eine Herausforderung bei der Simulation ist die Berücksichtigung aller konzeptspezifischen, den effektiven Wirkungsgrad beeinflussenden Effekte. Daher ist die richtige Wahl von Submodellen für die notwendige Vorhersagefähigkeit entscheidend. Die Gültigkeit der im Fokus stehenden Submodelle wurde vom Autor mithilfe von Validierungsexperimenten nachgewiesen. Die durchgeführten Gesamtsystemsimulationen zeigen, dass die Wahl der Hybridtopologie einen maßgeblichen Einfluss auf die Ausnutzung des Bestpunktbereichs hat. Mit einer kombinierten P2/4-Topologie sind die Potenziale zur Verbrauchssenkung im Fahrzyklus WLTP gegenüber einem konventionellen Motor am größten.

Der Autor
Morris Langwiesner hat am Institut für Verbrennungsmotoren und Kraftfahrwesen der Universität Stuttgart am Lehrstuhl für Fahrzeugantriebe promoviert und ist Entwicklungsingenieur im Bereich Hybridantriebe.