Konventionelle Antriebe

Legislative Vorgaben zur Minimierung der CO2-Emissionen sowie die Entwicklung der Preise für fossile Energieträger zwingen die Automobilhersteller die Effizienz ihrer Produkte zu steigern und Lösungen für nachhaltige Mobilitätskonzepte zu suchen. Der Schwerpunkt der Forschungsaktivitäten im Bereich der konventionellen Antriebe liegt auf der Effizienzsteigerung von verbrennungsmotorischen Antriebskonzepten und leicht elektrifizierten Antriebsstrangtopologien.  

Innovative Antriebsstrangkonzepte und Komponenten

Eine sinnvolle Synergie aus elektrischen und verbrennungsmotorischen Antrieben stellt die Entwicklung von hybridelektrischen Fahrzeugen dar, die durch einen effizienten Verbrennungsmotor in Kombination mit einer Batterie und einem Elektromotor parallel und/oder seriell angetrieben werden können. Potenziale zur Effizienzsteigerung sind in den veränderten Betriebsanforderungen des Verbennungsmotors und sich daraus ergebenden sekundären verbrauchssenkenden Effekten zu finden wie zum Beispiel Downsizing/Massereduktion, Downspeeding/Reibungsminderung und der Betrieb mit alternativen Kraftstoffen.

 

Restwärmenutzung

Die Effizienz von konventionellen und leicht elektrifizierten Fahrzeugen ist durch den thermischen Wirkungsgrad des Verbrennungsmotors, welcher selbst für einen modernen PKW-Motor unterhalb von 40 Prozent liegt, beschränkt. Die restlichen 60 Prozent der Primärenergie werden i. Allg. in Form von Abwärme in die Umwelt freigesetzt. Ein Teil dieser anfallenden Abwärme kann mit Hilfe geeigneter Konverter wie zum Beispiel einem Rankine- oder Turbogeneratorsystem in Form von mechanischer bzw. elektrischer Arbeit dem Antriebsstrang wieder zurückgeführt werden und somit zur dessen Wirkungsgradsteigerung beitragen.

 

Betriebs- und Erprobungsstrategien

In Kombination mit einem effizienten Verbrennungsmotor können die Nachteile der elektrischen Traktionssysteme, wie zum Beispiel Systemgrößen, Temperaturverhalten, Wirkungsgradverhalten und somit die Reichweitenproblematik umgangen werden. Jede Kombination einer solchen Synergie besitzt, je nach betrachtetem Anwendungsfall, eine sinnvolle Größe sowohl der konventionellen als auch der elektrifizierten Komponenten und wird daher in einer geeigneten Simulationsumgebung bewertet und im Versuch validiert. Die geänderten Betriebsanforderungen an die betreffenden Traktionskomponenten werden dabei ermittelt und daraus robuste Erprobungsstrategien abgeleitet.