Möglichkeiten zur Emissionsreduzierung von PKW - Klimaanlagen (PDF)

Inhaltsangabe:Zusammenfassung:
Ausgehend von einer eventuellen Verschärfung der Europäischen Gesetzgebung, die die Einbeziehung der Klimaanlage in den Neuen Europäischen Fahrzyklus vorsieht und somit eine Erhöhung des Kraftstoffverbrauchs und CO2-Emissionen zur Folge hätte, zeigt die o.g. Diplomarbeit auf, neben einer allgemeinen Betrachtung der Direkten und Indirekten CO2-Emissionen, wie eine mögliche Senkung der indirekten Emissionen und somit des Kraftstoffverbrauchs, durch eine Leistungsoptimierung von Kältemittelverdichter und Motorlüfter zu realisieren wäre. Dazu sollen verschiedene Ansätze zur Realisierung dieser Leistungsoptimierung erörtert und benutzt werden. Zunächst erfolgt eine theoretische Berechnung des Kraftstoffverbrauchs und dessen Minderung durch die optimierte Ansteuerung Motorlüfter/Kältemittelverdichter.
Der Vorteil dieser Berechnung ist eine Trendaussage zur Machbarkeit, die kostengünstig und mit geringen Aufwand durchführbar ist. Nach dieser Berechnung mittels Rechenprogramm soll eine Validierung des Ergebnisses an einem Prüfstand für die Pkw-Klimaanlage erfolgen. Dazu wurde ein vorhandener Prüfstand für das Kältemittel R134a verwendet, der entsprechend den theoretischen Vorlagen umgebaut wird und dann die Versuche unter den gleichen Bedingungen, wie bei der Berechnung durchgeführt werden.
Hier ist eine Bestätigung der Theorie möglich. Da der Prüfstand jedoch auch nicht die realen Bedingungen, die im Fahrzeug herrschen simulieren konnte, soll eine abschließende Überprüfung unter realen Bedingungen im Fahrzeug erfolgen, die die Aussagen aus Berechnung und Prüfstand bestätigen soll, um auch diese für zukünftige Untersuchungen zu nutzen. Nach der Bewertung der Ergebnisse sollen noch die verschiedenen Möglichkeiten zur Einsparung des Kraftstoffmehrverbrauchs durch die Klimaanlage erörtert und eine Aussicht auf mögliche Emissionsminderungen gegeben werden.
Die Versuche, die am R134a Prüfstand unternommen wurden zeigen, dass mit einer höheren Motorlüfteransteuerung Leistungseinsparungen möglich sind, die den Mehrverbrauch einer Klimaanlage um ca. 5% bis 10% senken könnte. Die anschliessende Überprüfung im Fahrzeug konnte dieses Ergebnis jedoch nicht bestätigen, was an der oben beschriebenen Zylinderabschaltung des V12-Zylinder Motors lag.
Auch eine Überprüfung der am Prüfstand ermittelten Ergebnisse an einem großhubigen Motor, wie beim benutzten V12 Motor, dessen Hubvolumen 6 Liter beträgt, ist im Nachhinein nicht sinnvoll, da [...]