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Organizzazione dei powertrains nuovi del veicolo

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Motori di automobile? se guidato da benzina, da diesel, o da elettricità? sprechi un'abbondanza di energia. I ricercatori stanno lavorando ai sensi staccare questo spreco dal gambo. Le facilità di prova Ultramodern stanno aiutandolo per ottimizzare l'intero processo di sviluppo del motore. In laboratorio, già hanno sollevato il grado di efficienza di fino a dieci per cento.

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I camion, le automobili ed i motocicli sono energia-guzzlers: oltre 60 per cento dell'energia generata in loro motori da combustibile è perso attraverso il gas di scarico ed il liquido refrigerante. La più grande parte di questa slitta semplicemente fuori nell'ambiente come calore. Sotto i nostri cappucci del motore, la benzina, il diesel e l'elettricità sono sprecati ed inutilmente sono pompati nell'aria attraverso il sistema di scarico come CO2? dice il Dott. Hanspeter Kollmeier, dall'istituto di Fraunhofer per la TIC chimica di tecnologia a Karlsruhe. ? nuovi sistemi di azionamento? il gruppo di progetto sta sondando le cause per questo genere di spreco. Insieme ad altri ricercatori, sta sviluppando i concetti efficienti dell'azionamento per i veicoli. In laboratorio, già sono riuscito a aumentare il grado di efficienza dei motori di automobile di cinque per cento e di fino a dieci per cento per i powertrains del veicolo utilitario.

Gli scienziati hanno nuove facilità di prova disponibili da questa estate. ? Alla posizione di Karlsruhe, potevamo tracciare il processo completo dello sviluppo del powertrain: dal disegno a simulazione ed alla prova? dice Kollmeier. Il ricercatore? l'obiettivo di s è di ottimizzare le tecnologie del drivetrain che è utilizzato, di modo che il risparmio del combustibile è ottimale. A questo fine, dovete sapere le diverse componenti interagiscono con a vicenda in realtà. ? Con le nuove opzioni di prova, siamo venuto un punto enorme più vicino a questo obiettivo. Con questo sforzo, abbiamo l'occasione provare il drivetrain complessivamente e convalidiamo le nostre simulazioni? dice Kollmeier.

La chiave di volta di questa nuova infrastruttura della prova è un motore e un banco di prova caldo del gas. Là, i ricercatori possono analizzare meccanicamente che thermodinamicamente i motori e le loro componenti sia. I comandi di calcolatore i sistemi e simulano i piani d'azione realistici di applicazione. Per esempio, il calcolatore può inserire ulteriormente gli azionamenti ibridi virtuali (come i motori elettrici) o i sistemi che usano i cascami di calore. Gli scienziati analizzano come l'azionamento del veicolo si comporta riguardo al consumo di combustibile ed alle emissioni di CO2. A questo fine, Kollmeier? la squadra di s ha simulato di conseguenza il veicolo in termini di tipo, itinerario, o metodi del driver. Una volta che i dati sufficienti si riuniscono, i ricercatori sviluppano i prototipi ed allora gradualmente sostituiscono i modelli di simulazione attraverso le componenti reali nella funzione di prova. Per gradi, stanno arrivando così al powertrain ottimale. Nel processo, i materiali leggeri diventano sempre più importanti.

Se è circa rendere i motori di automobile più efficienti, allora il termine? riduzione delle dimensioni? entra in gioco. In linea generale, sta minimizzando lo spostamento del motore, senza ridurre la relativa capienza di prestazione. Con la resistenza di attrito diminuita ed il processo termodinamico migliore, possiamo ridurre il consumo di combustibile e le emissioni di CO2. In generale, i turbo-chargers sono utilizzati nei concetti di riduzione delle dimensioni, che sono integrati nel tratto dello scarico e di aspirazione. Queste componenti vite-a forma di? circa 15 centimetri in automobili? succhi in su l'aria e spingala nel motore a combustione interna. Quindi, l'aria più fresca è condotta al motore, che tiene conto una maggior quantità di combustibile essere consumato. dovuto l'più alta pressione del cilindro che questa raggiunge, l'più alta potenza di motore inoltre è realizzata per lo stesso spostamento del motore. Il turbocharger è guidato dal gas di scarico del veicolo. Alla funzione di prova calda del gas, gli scienziati stanno collaudando i loro turbo-chargers. A questa funzione, certo potere della massa del gas di scarico è generato da un bruciatore del gas naturale che corrisponde a quello di un motore a combustione interna. Il bruciatore può essere regolato molto precisamente, per analizzare come i cambiamenti più minuscoli alle circostanze periferiche interessano i caricatori del turbo.

? Il caricatore del turbo è il metodo classico a migliorare il grado di efficienza di un motore. Usate una parte dell'energia che è deflagrata attraverso lo scarico. Ma è inoltre conforme ai limiti. I cicli di forza vapore possono essere utili qui per esempio? dice Kollmeier? Dott. Sascha Merkel del collega di s. In tal modo, un mezzo di funzionamento fluido (per esempio, acqua o etanolo) è riscaldato dai cascami di calore. Volatilizza e guida le piccole turbine che, a loro volta, genereranno l'energia meccanica. Il guadagno può allora essere trasferito direttamente all'albero a gomito o essere convertito da un generatore in energia elettrica, per fornirle nel nuovo circuito di potere, per esempio nel veicolo? sistema elettrico di s. Alla funzione di prova calda del gas, gli scienziati stanno studiando come le diverse componenti di una pianta di mini-potere si comportano nei vari stati della struttura.

Gli scienziati sono molto attentamente di reti con altri esperti nel powertrain dai centri di ricerca e dai reparti di sviluppo dei fabbricanti automobilistici. ? Naturalmente, il contatto con l'industria automobilistica in particolare è immenso. Questo sviluppo dei concetti del powertrain funziona nella coordinazione vicina con i fabbricanti automobilistici. L'applicazione diretta dei risultati di ricerca nella pratica è alla prima linea? spiega Kollmeier.