Die thermische Isolation der PKW-Fahrgastzelle als passive Maßnahme zur Optimierung von Reichweite und Komfort für Elektrofahrzeuge
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Reglementierungen der Europäischen Union zur Einhaltung durchschnittlicher CO2-Flottenausstöße haben neben steigenden Kundenanforderungen an die ökologische Verträglichkeit des Automobils und der sinkenden Verfügbarkeit fossiler Kraftstoffe zu einem tiefgreifenden Wandel der Automobilindustrie geführt. Im Zuge dessen fokussieren Automobilhersteller ihre Forschungsbemühungen verstärkt auf alternative Antriebskonzepte. Eine Problemstellung, die insbesondere beim Elektrofahrzeug aufgrund der geringen Energiedichte aktuell verbauter Batterietechnologien entsteht, ist die limitierte Fahrzeugreichweite.
Darüber hinaus gehende Reichweiteneinbrüche sind maßgeblich auf den Betrieb elektrischer Nebenverbraucher zurückzuführen. Den größten Nebenverbraucher stellt die Fahrzeugklimatisierung. Fehlende Abwärme bei batterieelektrischen Fahrzeugen im Winter kann in Reichweiteneinbrüchen von bis zu 50 % resultieren. Im Gegensatz zu aktiven Ansätzen, mit denen im Wesentlichen eine Wirkungsgradsteigerung des bestehenden Klimasystems angestrebt wird, bietet die Verbesserung der thermischen Kabinenisolation als passive Maßnahme einen bislang kaum erforschten Lösungsansatz.
Mit dem Ziel den veränderten Wärmedurchgang durch PKW-Baugruppen zu verstehen und energetisch zu bewerten zeigt die vorliegende Arbeit eine methodische Vorgehensweise, die die Evaluation von Isolationsmaßnahmen in der lastfallspezifischen Fahrzeugumgebung und unter Berücksichtigung limitierter Rechenressourcen ermöglicht. Durch die Verknüpfung mathematischer Ersatzmodelle aus der simulationsgestützten statistischen Versuchsplanung mit detaillierten Komponentenmodellen aus der CFD-Simulation entsteht eine zielführende Bewertungsgrundlage, aus der sich konkrete Isolationsstrategien für Elektrofahrzeuge ableiten lassen.
Darüber hinaus gehende Reichweiteneinbrüche sind maßgeblich auf den Betrieb elektrischer Nebenverbraucher zurückzuführen. Den größten Nebenverbraucher stellt die Fahrzeugklimatisierung. Fehlende Abwärme bei batterieelektrischen Fahrzeugen im Winter kann in Reichweiteneinbrüchen von bis zu 50 % resultieren. Im Gegensatz zu aktiven Ansätzen, mit denen im Wesentlichen eine Wirkungsgradsteigerung des bestehenden Klimasystems angestrebt wird, bietet die Verbesserung der thermischen Kabinenisolation als passive Maßnahme einen bislang kaum erforschten Lösungsansatz.
Mit dem Ziel den veränderten Wärmedurchgang durch PKW-Baugruppen zu verstehen und energetisch zu bewerten zeigt die vorliegende Arbeit eine methodische Vorgehensweise, die die Evaluation von Isolationsmaßnahmen in der lastfallspezifischen Fahrzeugumgebung und unter Berücksichtigung limitierter Rechenressourcen ermöglicht. Durch die Verknüpfung mathematischer Ersatzmodelle aus der simulationsgestützten statistischen Versuchsplanung mit detaillierten Komponentenmodellen aus der CFD-Simulation entsteht eine zielführende Bewertungsgrundlage, aus der sich konkrete Isolationsstrategien für Elektrofahrzeuge ableiten lassen.
| Erscheint lt. Verlag | 22.1.2015 |
|---|---|
| Reihe/Serie | Berichte aus der Fahrzeugtechnik |
| Sprache | deutsch |
| Maße | 148 x 210 mm |
| Gewicht | 317 g |
| Einbandart | Paperback |
| Themenwelt | Technik ► Fahrzeugbau / Schiffbau |
| Technik ► Maschinenbau | |
| Schlagworte | CFD-Methodenoptimierung • DOE • Fahrzeugkonzepte • Thermische Isolation • Wärmedurchgang |
| ISBN-10 | 3-8440-3320-3 / 3844033203 |
| ISBN-13 | 978-3-8440-3320-5 / 9783844033205 |
| Zustand | Neuware |
| Informationen gemäß Produktsicherheitsverordnung (GPSR) | |
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