An einem befeuerten Motorenprüfstand wurden Vergleichsmessungen ausgehend von einem Serienkühlsystem zu verschiedenen Motorkühlkonzepten an einem Opel Y 20 DTH Dieselmotor durchgeführt. Eine Vermessung und Bewertung der Komponenten fand an einem hydraulischen Prüfstand statt. Bei Warmlaufversuchen wurden vermessen: eine entkoppelte und elektrisch angetriebene Kühlwasserpumpe, Kühlsystem mit und ohne Heizungskreislauf, Einsatz einer Zusatzwasserpumpe im Bypass- bzw. im Heizungskreislauf und Einsatz eines Regelventils anstelle des Dehnstoffthermostaten. Für die entkoppelte und elektrisch angetriebene Kühlwasserpumpe wurden verschiedene Regelstrategien betrachtet. Die Bewertung des Einsparungspotentials erfolgte einerseits hinsichtlich der Reduzierung der Aufwärmzeiten bis zum Erreichen einer vorgegebenen Referenztemperatur und andererseits über die dafür aufgenommene Leistung durch das Kühlsystem. Die Leistungsaufnahme durch die Zusatzwasserpumpe ist dabei neben der Kühlwasserpumpenleistung ein wesentlicher Faktor. Je nach vorgegebener Motordrehzahl und Referenztemperatur lässt sich die Aufwärmzeit dabei beispielsweise durch die entkoppelte und anfänglich abgeschaltete Kühlwasserpumpe um bis zu 30 % reduzieren. In der Energiebilanz führt die Umrechnung des Einsparungspotenzials auf einen durchschnittlichen Kraftstoffverbrauch von 6,0 l/100 km bei einer Motordrehzahl von n(M) = 2500 min-1 zu einem Minderverbrauch von ca. 0,6 %. Durch eine Anhebung der Referenztemperatur und damit der Einschaltschwelle für die Kühlwasserpumpe lässt sich diese Bilanz noch weiter verbessern. Die Gesamtenergiebilanz bei betriebswarmem Verbrennungsmotor für die verschiedenen Kühlsystemmodifikationen wurde über drei auf Basis des MVEG-Zyklus entwickelten Vergleichzyklen bestimmt. Durch die bedarfsgerechte Regelung der Kühlwasserpumpe für die einzelnen Lastfälle inklusive der dynamischen Verzögerungsanteile liegt das Energieeinsparungspotential bei ca. 75 % gegenüber dem Serienkühlsystem und lässt sich ohne Berücksichtigung der dynamischen Verzögerungsanteile auf ca. 90 % steigern. Der Einfluss der dynamischen Fahrzustände darf also nicht vernachlässigt werden.


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    Title :

    Experimentelle Untersuchung eines Pkw-Kühlsystems zur Verbesserung des Warmlaufverhaltens und zur Optimierung der Energiebilanz


    Contributors:

    Published in:

    Publication date :

    2009


    Size :

    155 Seiten, 70 Bilder, 45 Tabellen, 52 Quellen




    Type of media :

    Theses


    Type of material :

    Print


    Language :

    German