Alternative Antriebe für Automobile: Hybridsysteme, by Cornel Stan PDF

By Cornel Stan

ISBN-10: 3540241922

ISBN-13: 9783540241928

?ber die Realisierungsm?glichkeiten zuk?nftiger Antriebskonzepte – von Hybridsystemen Elektro-/Verbrennungsmotor ?ber Brennstoffzellen bis zu alternativen Energietr?gern wie Wasserstoff oder Alkohol – werden fundierte Kriterien der Qualit?t eines Antriebs entscheiden. Leistungsdichte, Drehmomentverlauf, Beschleunigungscharakteristik, spezifischer Energieverbrauch sowie Emission chemischer Stoffe und Ger?usche sind daf?r wichtige Merkmale zur Qualit?tsbeurteilung. Die Verf?gbarkeit und die Speicherf?higkeit vorgesehener Energietr?ger, die technische Komplexit?t, Kosten, Sicherheit, Infrastruktur und provider werden die Randbedingungen f?r die Einf?hrung realisierbarer Konzepte alternativer Antriebe f?r vehicle stellen. Die ?bersicht und die examine der Prozesse, Antriebsmaschinen und Energietr?ger, die entsprechend der aufgef?hrten Kriterien in komplexen Energie-Management-Systemen f?r car kombinierbar sind, bilden den Inhalt dieses Buches. F?r die Entwicklung neuer Konzepte sind diese Fakten notwendiges Wissen.

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Die Werte für Drücke und Temperaturen sind aus dem p, v- bzw. T, sDiagramm leicht ableitbar, die spezifischen Volumina werden mittels Zustandsgleichung abgeleitet. Es gilt: Nº ª p «10 5 m² »¼ ¬ ª m³ º v «10 −3 » kg ¼ ¬ T [K ] Teillastbereich η th = 0 ,79 A B C D 7 7 1 1 0,1161 0,891 6,237 0,8127 283,15 2173,15 2173,15 283,15 Nº ª p «10 5 m² »¼ ¬ ª m³ º v «10 −3 » kg ¼ ¬ T [K ] Volllastbereich η th = 0 ,87 A B C D 7 7 1 1 0,1161 0,563 3,941 0,8127 283,15 1373,15 1373,15 283,15 46 2 Thermische Antriebe Die spezifische Arbeit beträgt: im Volllastbereich ª kJ º wkV = 1055 ,7 « » ¬ kg ¼ im Teillastbereich ª kJ º wkT = 608 ,8 « » ¬ kg ¼ Wie erwartet erscheinen auch bei der spezifischen Arbeit auf Grund einer etwa ähnlichen Wärmebilanz mit dem Stirling- Prozess auch vergleichbare Werte.

Jeder Kreisprozess wird weiterhin als Verkettung elementarer Zustandsänderungen betrachtet, wobei – unabhängig von ihrer spezifischen Form – vier Grundarten von Vorgängen vorkommen: Verdichtung (Kompression), Wärmezufuhr, Entlastung (Expansion), Wärmeabfuhr. 1 Thermodynamische Prozesse – Umsetzbarkeit und Grenzen 25 wird als Arbeitsmedium ideale Luft und als Anfangszustand der atmosphärische Zustand angenommen ( p atm = 0 ,1[MPa]; Tatm = 273,15 + 10[K ] ). Entsprechend der möglichen Temperatur bei der Verbrennung eines des betrachteten Kraftstoffe und dem erwähnten Vergleich bei unterschiedlicher Last werden folgende Maximaltemperaturen zu Grunde gelegt: für den Volllastbereich Tmax = 273,15 + 1900 [K] für den Teillastbereich Tmax = 273,15 + 1100 [K] Um den Vergleich auf den üblichen Otto- und Dieselmotoren zu beziehen, wird die Masse des Arbeitsmediums aus einem Vergleichsvolumen von VH = 1,8[dm³ ] abgeleitet.

Ausgehend von dem bisher nahezu ausschließlichen Einsatz von Kolbenmaschinen im Automobilbereich ist ihre weitere Entwicklung Gegenstand besonderer Anstrengungen. 1 dargestellten Verbesserungsansätzen konventioneller Funktionen gilt eine insgesamt verbesserte Prozessführung. Die in diesem Zusammenhang erkennbaren Entwicklungsrichtungen werden derzeit auf 54 2 Thermische Antriebe eine gemeinsame Plattform – unter der Bezeichnung „Down Sizing“ – gesetzt. „Down Sizing“ ist – wie bereits erwähnt – ein neuer Ausdruck dessen, was im klassischen Deutsch „erhöhte hubraumbezogene Leistung“ oder im Motoren- Deutsch „größere Literleistung“ hieß.

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by Donald
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