Modularer Hybridantriebsstrang mit Jet Ignition
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© Mahle
IMMER STRENGERE AUFLAGEN
Modularer Hybridantriebsstrang mit Jet Ignition Mahle Powertrain hat einen Hybridantrieb für den globalen Automobilmarkt der Zukunft entwickelt. Der Mahle Modular Hybrid Powertrain ist für eine Vielzahl von Fahrzeugen ska lierbar und soll die Umsetzung der Emissions- und CO2Vorgaben für 2030 und darüber hinaus sicherstellen. Der bimodale Antrieb basiert auf einer PHEV-Architektur mit einem Hochvoltsystem und einem dezidierten Hybridmotor mit dem Jet-Ignition-System von Mahle.
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Fahrzeughersteller sehen sich zunehmend gesetzlichem und wirtschaftlichem Druck ausgesetzt, die CO2-Emis sionen ihrer Fahrzeuge zu reduzieren. Elektrofahrzeuge sorgen für reges Interesse, da sie eine lokal emissionsfreie Fortbewegung ermöglichen und poten ziell mit Energie aus erneuerbaren Quellen betrieben werden können. Die Reichweite dieser Fahrzeuge ist jedoch durch entscheidende Aspekte der aktuellen Batterietechnologie hinsichtlich Größe, Gewicht und Kosten eingeschränkt. Plug-in-Hybridfahrzeuge (PHEV) können die Einschränkungen reiner Elektroantriebe durch das Zusammenspiel mit einem speziell ausgelegten Verbrennungsmotor mindern. Ist die Batterie leer, liefert dieser Motor die nötige Antriebsenergie. Bei ausrei chender elektrischer Antriebsleistung kann zudem die dynamische Belastung des Verbrennungsmotors durch weniger transienten Betrieb reduziert
werden, indem dieser lediglich zur Aufrechterhaltung des Batterielade zustands genutzt wird. Das Downsizing von Ottomotoren kann ebenfalls zur Reduzierung des CO2-Ausstoßes beitragen. Mahle Powertrain hat in der Vergangenheit einen deutlich verkleinerten Reihendreizylinder-Demonstrationsmotor mit Benzin direkteinspritzung, 1,2 l Hubraum und Turbolader entwickelt (Mahle Di3) [1, 2]. Der Di3-Motor erreicht bei einer Höchstleistung von 120 kW (100 kW/l) einen effektiven Mitteldruck (pme) von 30 bar. Er wurde in zwei Varianten mit 1,2 und 1,5 l Hubraum entwickelt und profitiert
AUTOREN
Dr. Michael Bassett ist Leiter Research & Advanced Engineering bei Mahle Powertrain Limited in Northampton (UK).
bei maximaler Gleichteileverwendung von einem modernen Verbrennungssystem mit reibungsarmem Basisaggregat und optimalem Thermomanagement, was einen spezifischen Kraftstoffverbrauch von 233 g/kWh ermöglicht [3]. Zudem entwickelt Mahle Powertrain seit mehr als zehn Jahren aktive und passive Ausführungen des VorkammerVerbrennungssystems Mahle Jet Ignition (MJI), das eine deutlich höhere Verbrennungsgeschwindigkeit ermöglicht und dadurch für mehr Flexibilität bei der Ladungsverdünnung sorgt [4]. Das aktive System umfasst sowohl eine Zündkerze als auch eine Direkteinspritzdüse in der Vorkammer, wohingegen das passive System während des Ver dichtungstaktes indirekt über die Hauptkammer mit Kraftstoff versorgt wird. Die in der vorliegenden Untersuchung beschriebene Kombination eines passiven MJI-Systems mit einem hohen geometrischen Verdichtungsverhältnis, einer extern gekühlten Abgasrückführung (AGR) und einem ausgeprägten Miller-Zyklus ermöglicht bei stöc
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