Konzepte für bestpunktoptimierte Verbrennungsmotoren innerhalb von Hybridantriebssträngen

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.