Navigation überspringen

2.1.3 Zusammenfassende Bewertung der Rundenanalyse

Bei der Betrachtung der Leistungen fällt schnell auf, dass der Leistungsbedarf des Bordnetzes, in Form der Lichtmaschinenleistung, gegenüber der potentiellen Turbinenleistung gering ist. Daraus folgt also, dass dieser Leistungsbedarf problemlos gedeckt werden kann. Allerdings wird auch klar, dass die Nutzung der Turbine als Generator nur für das Bordnetz nicht sinnvoll ist. Grund hierfür ist das große, ungenutzte Restpotential des Abgases und der wesentlich höhere Aufwand für ein solches System gegenüber einer herkömmlichen Lichtmaschine.

Wird jedoch die komplette Turbinenleistung genutzt, so ergibt sich ein Wirkungsgradzuwachs von bis zu 4,73% und im Durchschnitt von 2,55%. Angesichts der vorliegenden Wirkungsgrade und des theoretisch maximal erreichbaren (ca. 45% beim sogenannten vollkommenen Motor) wäre dies ein beträchtlicher Zuwachs, der die Umsetzung dieses Systems rechtfertigt. Zusätzlich muss auch berücksichtigt werden, dass dies ein hochdynamischer, transienter Betrieb ist, in dem absolute Bestwerte aus stationären Betriebspunkten kaum erreicht werden können. Das ist übrigens auch einer der Gründe dafür, dass herkömmliche Fahrzeuge oft nicht die Verbräuche erreichen, die aus den Testzyklen (NEFZ) hervorgehen. Dies wird jedoch mit dem kommenden WLTC Zyklus zumindest in einem gewissen Maß angepasst.

Um also die Turbinenleistung komplett ausnutzen zu können, wäre es vermutlich die sinnvollste Lösung zusätzlich einen elektrisch betriebenen Verdichter einzusetzen. Dieser kann nämlich, die noch nicht berücksichtigten Ladungswechselverluste kompensieren. Weiterhin kann er sogar eine weitere Effizienzsteigerung erzielen, da durch den Ladedruck mehr Luftmasse im Zylinder zur Verfügung steht und für das selbe Verbrennungsluftverhältnis mehr Kraftstoff eingespritzt wird. Das wiederrum führt zu einem höheren Abgasmassenstrom und mehr Turbinenleistung. Außerdem wird mit dem Ladedruck das negative Spülgefälle (Abgas strömt zurück durch den hohen Gegendruck vor der Turbine) reduziert.

Damit dürfte der zu erwartende Leistungsverlust unter 5% von der Maximalleistung liegen. Ein weiterer Vorteil ist, dass das durch den Ladedruck regelbare Drehmoment höher ist und früher zur Verfügung steht. Somit ergeben sich Vorteile im herausbeschleunigen aus Kurven.