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Construction de nouveaux powertrains de véhicule

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Moteurs de voiture ? si conduit par l'essence, le diesel, ou l'électricité ? gaspillez une abondance d'énergie. Les chercheurs travaillent sur des manières de refouler ce gaspillage. Les moyens de tests ultramodernes les aident pour optimiser le processus de développement entier du moteur. Dans le laboratoire, ils ont déjà élevé le degré d'efficacité de jusqu'à dix pour cent.

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Les camions, les voitures et les motos sont des énergie-gros buveurs : plus de 60 pour cent de l'énergie produite dans des leurs moteurs par le carburant est perdu par le gaz d'échappement et le liquide réfrigérant. La plus grande partie de ceci glisse simplement au loin dans l'environnement comme chaleur. Sous nos capots de moteur, l'essence, le diesel et l'électricité sont gaspillés et inutilement pompés dans l'air par le dispositif d'échappement comme CO2 ? dit Dr. Hanspeter Kollmeier, de l'institut de Fraunhofer pour les TCI chimiques de technologie à Karlsruhe. ? nouveaux systèmes d'entraînement ? le groupe de projet sonde les causes pour ce genre de perte. En même temps que d'autres chercheurs, elle développe des concepts efficaces d'entraînement pour des véhicules. Dans le laboratoire, ils ont déjà réussi à augmenter le degré d'efficacité des moteurs de voiture de cinq pour cent, et jusqu'à dix pour cent pour des powertrains de véhicules utilitaires.

Les scientifiques ont de nouveaux moyens de tests disponibles depuis cet été. ? À l'endroit de Karlsruhe, nous pouvions tracer le processus complet du développement de powertrain : de la conception à la simulation et à l'essai ? dit Kollmeier. Le chercheur ? le but de s est d'optimiser les technologies de la boîte de vitesse étant utilisée, de sorte que les économies de combustible soit optimale. À cette fin, vous devez savoir les différents composants agissent l'un sur l'autre les uns avec les autres en réalité. ? Avec les nouvelles options d'essai, nous sommes venus une étape énorme plus près de ce but. Par cet effort, nous avons l'occasion d'examiner la boîte de vitesse dans son ensemble, et validons nos simulations ? dit Kollmeier.

La clavette d'essieu de cette nouvelle infrastructure d'essai est un moteur et un banc d'essai à gaz chaud. Là, les chercheurs peuvent analyser des moteurs et leurs composants mécaniquement et thermodynamiquement. Les gestions par ordinateur les systèmes et simule les scénarios réalistes d'application. Par exemple, l'ordinateur peut en plus brancher les commandes hybrides virtuelles (comme les moteurs électriques) ou les systèmes qui emploient la chaleur résiduelle. Les scientifiques analysent comment la commande de véhicule agit en ce qui concerne la consommation de carburant et les émissions de CO2. À cette fin, Kollmeier ? l'équipe de s a simulé le véhicule en termes de type, itinéraire, ou méthodes de conducteur en conséquence. Une fois que des données suffisantes sont recueillies, les chercheurs établissent des prototypes et puis substituent graduellement les modèles de simulation par de vrais composants dans le moyen de tests. Point par point, ils arrivent de ce fait au powertrain optimal. Dans le processus, les matériaux légers deviennent de plus en plus importants.

S'il est au sujet de rendre des moteurs de voiture plus efficaces, puis la limite ? réduction de taille ? hérite le jeu. D'une façon générale, il réduit au minimum le déplacement du moteur, sans réduire sa capacité d'exécution. Par la résistance de frottement diminuée et le processus thermo-dynamique amélioré, nous pouvons réduire la consommation de carburant et les émissions de CO2. En règle générale, des turbocompresseurs sont utilisés dans les concepts de réduction de taille, qui sont intégrés dans la région d'aspiration et d'échappement. Ceux-ci vis-ont formé des composants ? environ 15 centimètres dans des voitures ? sucez vers le haut l'air et poussez-le dans le moteur à combustion interne. Ainsi, un air plus frais est conduit au moteur, qui tient compte d'une plus grande quantité de carburant pour être consommé. En raison de la pression plus élevée de cylindre que ceci atteint, une puissance plus élevée de moteur est également réalisée pour le même déplacement de moteur. Le turbocompresseur est conduit par le gaz d'échappement du véhicule. Au moyen de tests à gaz chaud, les scientifiques examinent leurs turbocompresseurs. À ce service, une certaine puissance de la masse de gaz d'échappement est développée par un brûleur à gaz naturel qui correspond à celui d'un moteur à combustion interne. Le brûleur peut être placé très avec précision, afin d'analyser comment les changements les plus minuscules aux conditions périphériques affectent les chargeurs de turbo.

? Le chargeur de turbo est l'approche classique à améliorer le degré d'efficacité d'un moteur. Vous employez une partie de l'énergie qui est déflagrée par l'échappement. Mais elle est sujette également à des limites. Les cycles de puissance de vapeur peuvent être utiles ici par exemple ? dit Kollmeier ? Dr. Sascha Merkel de collègue de s. De cette manière, un milieu de fonctionnement liquide (par exemple, l'eau ou éthanol) est chauffé par la chaleur résiduelle. Il évapore et conduit les petites turbines qui, à leur tour, produiront de l'énergie mécanique. Le gain peut alors être transféré directement au vilebrequin ou être converti par un générateur en énergie électrique, afin de les fournir dans le nouveau circuit de puissance, par exemple dans le véhicule ? système électrique de s. Au moyen de tests à gaz chaud, les scientifiques étudient comment les différents composants d'une usine de mini-puissance se comportent dans de divers états de cadre.

Les scientifiques sont étroitement gérés en réseau avec d'autres experts en matière de powertrain des instituts de recherche et des départements de développement des constructeurs d'automobiles. ? Naturellement, le contact avec l'industrie automotrice est en particulier immense. Ce développement des concepts de powertrain fonctionne dans la coordination étroite avec des constructeurs automobiles. L'application directe des résultats de recherches dans la pratique est au rang ? explique Kollmeier.