Thermohydraulischer Lineargenerator - Basis für einen dieselelektrohydraulischen Hybrid

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Abstract

Auf dem Gebiet der mobilen Arbeitsmaschinen und Nutzfahrzeuge zeigen aktuelle Arbeiten weltweit ein verstärktes Interesse an leistungsverzweigten Antriebskonzepten auf Basis elektrischer und hydraulischer Hybridlösungen. Die Kombination beider Technologien verspricht wartungsarme, energieeffiziente Antriebssyteme mit hoher Steuer- und Regelbarbeit sowie hoher Kraftdichte. Die primär erzeugte mechanische Antriebsleistung der Wärmekraftmaschine kann meist für die Arbeitsprozesse und zur Versorgung zugehöriger Hilfsfunktionen nicht direkt verwendet werden. Diese muss je nach Anforderungen gewandelt bzw. angepasst oder bedarfsgerecht mittels zusätzlichen, wiederaufladbaren Speichern bereitgestellt werden. Solche hybriden Lösungsansätze führen jedoch gegenüber konventionellen Antrieben zu einer steigenden Komplexität sowie einem erhöhten technischen Aufwand. Nach dem Stand der Technik erfolgt die Erzeugung hydraulischer und elektrischer Leistung mit Hilfe mindestens dreier Komponenten: Verbrennungsmotor, Hydraulikpumpe und Generator. Für künftige antriebstechnische Innovationen ist daher aus funktionellen und energetischen Gründen ein einfaches, preiswertes Primäraggregat zur gleichzeitigen, bedarfsgerechten Bereitstellung hydraulischer und elektrischer Leistung wünschenswert, welches unnötige Umwandlungsverluste vermeidet und zusätzlich Kosten spart. Das Forschungsprojekt „Theoretische Grundlagen zur Verknüpfung von thermohydraulischer und thermoelektrischer Leistungswandlung in einem Aggregat – Thermohydraulischer Lineargenerator“ befasst sich mit einer belastbaren Abschätzung der technischen Realisierbarkeit und des technischen Aufwands eines derartigen neuen Antriebskonzeptes mit frei wählbarer Bereitstellung hydraulischer und elektrischer Leistung auf Basis des Freikolbenprinzips. Die grundlegenden Untersuchungen widmen sich der Kopplung zweier unterschiedlicher Leistungswandlungen, einer stabilen Prozessführung sowie der Analyse und Bewertung der physikalischen Prozessgrößen in Bezug auf eine zukünftige Auslegung eines Prototyps. Der Beitrag erklärt das Grundkonzept, zeigt den aktuellen Stand des Projekts auf und stellt die zum gegenwärtigen Zeitpunkt vorliegenden Ergebnisse vor.

Details

OriginalspracheDeutsch
Titel5. Fachtagung Baumaschinentechnik 2012
ErscheinungsortDresden
Seiten237 - 250
Seitenumfang14
PublikationsstatusVeröffentlicht - 2012
Peer-Review-StatusNein

Publikationsreihe

ReiheSchriftenreihe der Forschungsvereinigung Bau- und Baustoffmaschinen
Nummer44

(Fach-)Tagung

Titel5. Fachtagung Baumaschinentechnik 2012
UntertitelEnergie, Mechatronik, Simulation
Veranstaltungsnummer5
Dauer20 - 21 September 2012
BekanntheitsgradNationale Veranstaltung
OrtTechnische Universität Dresden
StadtDresden
LandDeutschland

Externe IDs

ORCID /0009-0006-7166-3524/work/153054388

Schlagworte

Schlagwörter

  • Lineargenerator, Freikolbenmaschine, Hybrid