Kompetenzfeld

Antriebstechnik

Univ.-Prof. Dr.-Ing. Klaus Augsburg

Komm. Leiter des Fachgebiets Energieeffiziente Fahrzeugantriebe

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Kompetenzfeld – Antriebstechnik

Im Bereich des Kompetenzfeldes Antriebsstrang, besteht die Aufgabe, die dafür relevanten Bauteile, wie Motoren, Aufladeaggregate und Abgasnachbehandlung zu verstehen, zu optimieren und unter verschiedenen Gesichtspunkten zu betreiben.
Beispielsweise liegt das Betreiben des gesamten Antriebsstrangs bei bestem Wirkungsgrad nicht immer im Fokus. Schadstoffemissionen oder Leistungsanforderungen des Fahrzeugführers können in bestimmten Fahrzuständen eine größere Rolle spielen. Das Fachgebiet Kraftfahrzeugtechnik (KFT) und das Fachgebiet für Energieeffiziente Fahrzeugantriebe (EFA) der TU Ilmenau stehen für die Bearbeitung von Herausforderungen auf dem Gebiet zur Verfügung.
Die brandneuen Prüfstände beider Fachgebiete bieten Möglichkeiten im Bereich der Forschung, Entwicklung und Dienstleistung für Motoren, Abgasturbolader, Abgasuntersuchung (Partikel und Gase). Die Heißgasprüfstände sind allerdings nicht nur für Abgasturbolader, sondern vielmehr für unzählige mögliche Anwendungen geeignet, die entweder Heiß-, Kaltgasströmungen und/oder hohe Temperaturgradienten sowie hohe, als auch niedrige Gastemperaturen als Untersuchungsgegenstand haben.


Arbeitsfelder

Referenzprojekt

Erforschung und Entwicklung einer kompakt bauenden Range-Extender-Hydraulik-Einheit (REXHYD)

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Referenzprojekt

Projektname:
Erforschung und Entwicklung einer kompakt bauenden Range-Extender-Hydraulik-Einheit (REXHYD)

Projektzeitraum:
05.2017 – 10.2019

Finanzierung:
Thüringer Aufbaubank im Auftrag des Thüringer Ministeriums für Wirtschaft, Wissenschaft und Digitale Gesellschaft

Projektkonsortium:
Fachgebiete Energieeffiziente Fahrzeugantriebe sowie Kraftfahrzeugtechnik, Hako GmbH

Kurzbeschreibung:
Kommunale Arbeitsfahrzeuge für Straßenreinigung, Winterdienst, Müllabfuhr oder Grünflächenpflege sind insbesondere auf Grund der typischen Einsatzprofile und der Planbarkeit des Einsatzes prädestiniert für die Nutzung elektrischer Antriebskonzepte. Voraussetzung ist jedoch, dass nach Vorgabe der Nutzer die Arbeitsreichweite als kumulierte Reichweite für Fahr- und Arbeitsaufgabe den Fahrzeugeinsatz über einen kompletten Arbeitstag ermöglicht. Mit Blick auf den Energiebedarf pro Arbeitsschicht sind derzeit jedoch ausschließlich Hybrid-Antriebskonzepte für kommunale Arbeitsfahrzeuge realistisch, wobei die Herausforderung in der optimalen Auslegung der Aggregate mit Blick auf die Bereitstellung der erforderlichen Leistung bei gleichzeitiger Reduzierung der notwendigen kostenintensiven Batteriekapazität liegt. In Kooperation mit der Hako GmbH (Marke: Multicar) als Marktführer im Bereich kleiner kommunaler Arbeitsfahrzeuge (bis 7,5 t) ist Ziel dieses Projektes die Erforschung und Entwicklung einer kompakt bauenden Range-Extender-Einheit als innovative getriebelose Motor-Generator-Hydraulik-Kombination zur emissionsarmen, verbrauchs- und leistungsoptimierten Bereitstellung von Arbeits- und Fahrenergie für kommunale Arbeitsfahrzeuge. Die Verwertung der Forschungsergebnisse soll im Anschluss durch Adaption der technischen Konzepte in den Fahrzeugen der Multicar- Reihe sowie auch der straßenzugelassenen Reinigungsmaschinen der Hako GmbH erfolgen.

Die Zielstellung für das hybride Antriebsaggregat ist die Entwicklung einer neuartigen Antriebseinheit, welche erstmalig als getriebefreie Kombination von Verbrennungskraftmaschine (VM), Elektromotor bzw. Generator (G) und Hydraulikpumpe (HP) einen Benzin-Elektrischen-Antrieb von kommunalen Arbeitsfahrzeugen ermöglicht und dabei als Plug-in-Hybrid eine Arbeitsreichweite von einem Arbeitstag sicherstellt.

Zur Entwicklung des neu konzipierten Anstriebsstranges soll simulativ und experimentell die Range-Extender-Einheit überprüft werden. Hierfür wird mittels „GT-SUITE“ ein Simulationsmodell erstellt, welches die Einheit aus Verbrennungsmotor, Elektromotor und Hydraulikpumpe abbildet. Im Anschluss werden die gewonnenen Ergebnisse der Simulation auf dem Motorenprüfstand des Fachgebietes überprüft und die Einheit optimiert.

Gefördert durch den Freistaat Thüringen aus Mitteln des Freistaates Thüringen und des Europäischen Sozialfonds unter dem Aktenzeichen 2016 FE 9114