21.07.2014 | Automobil + Motoren | Nachricht

Mahle entwickelt Range-Extender-Motorenfamilie

Autor:
Christiane Brünglinghaus

Range-Extender-Motor mit 40 kW von Mahle

Mahle

Mahle entwickelt zwei leistungsgesteigerte Varianten seines 30 kW starken Range-Extender-Motors, wie der Automobilzulieferer bekannt gibt. So sollen Leistungsvarianten mit 40 und 50 kW für Fahrzeuge höherer Gewichtsklassen untersucht werden.

Der bisherige Range-Extender-Motor mit 30 kW wurde auf Fahrzeuge mit einem Gewicht von bis zu 1600 Kilogramm ausgelegt. Für die Anwendung in schwereren Fahrzeugen, wie in der Mittel- und Oberklasse oder in Minibussen und Transportern, sei aber eine höhere Motorleistung erforderlich, wie Mahle erklärt. Das Ergebnis der Fahrzeugsimulation zeige, dass für Fahrzeuggewichte bis 2100 Kilogramm eine Leistung von 40 kW und darüber eine Motorleistung von 50 kW erforderlich sei.

Bei der Entwicklung der leistungsgesteigerten Varianten habe Mahle zum einen besonderen Wert darauf gelegt, die kompakten Abmessungen des Motors beizubehalten und zum anderen, eine möglichst hohe Zahl an Gleichteilen zu verwenden, um Skaleneffekte in der Fertigung sicherzustellen.

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Für beide Varianten sei die Beibehaltung des maximalen Zylinder-Spitzendrucks von 75 bar festgelegt worden. Strömungsberechnungen hätten gezeigt, dass eine Leistung von 40 kW bereits durch eine Anhebung der Nenndrehzahl von ursprünglich 4000 auf 5500/min umsetzbar sei. Weitere Analysen hätten gezeigt, dass eine 50-kW-Range-Extender-Motorvariante mithilfe der Anhebung der Nenndrehzahl sowie einer Aufladung von maximal 0,5 bar erreicht werden könne.

Range-Extender-Motor mit 40 kW

Die höheren Drehzahlen der 40-kW-Variante erfordern die zusätzliche Absicherung einiger Motorbauteile durch Berechnung und Simulation, wie der Zulieferer erklärt. So müssten beispielsweise das Ansaugsystem, der Ventiltrieb und die Kurbelwelle an die gestiegenen Anforderungen angepasst werden. Bei dieser Leistungsvariante sollen das bisherige Gewicht und das Bauraumvolumen des Range-Extender-Motors unverändert bleiben.

Range-Extender-Variante mit 50 kW

Range-Extender-Motor mit 50 kW von Mahle

Mahle

Der Range-Extender-Motor mit einer Leistung von 50 kW wird durch einen elektrisch angetriebenen Verdichter ohne Ladeluftkühlung aufgeladen. Mahle habe einen elektrischen Verdichter gewählt, da im Vergleich zu einem Abgasturbolader oder mechanisch angetriebenen Verdichter weniger Änderungen am Motor notwendig seien. Ebenso sei die Position des elektrischen Verdichters relativ flexibel. Damit ließe sich die Bauraumvorgabe leichter einhalten.

Der Bauraum der aufgeladenen Variante soll sich von 65 auf 85 Liter Boxvolumen erhöhen und das Gewicht des Motors um knapp 5 auf 70 Kilogramm. Bei einer Serienlösung könne die Regelung des elektrischen Verdichters direkt über das Motorsteuergerät des Range Extenders erfolgen. Zudem könne die Leistungselektronik in diejenige des Generators integriert werden.

Die nun laufenden Motorenversuche sollen nach Angabe von Mahle zeigen, welche Auswirkungen die sehr kompakte Anordnung ohne Ladeluftkühlung auf die Verbrennung (zum Beispiel Klopfgrenze) und den Gesamtwirkungsgrad des 50-kW-Range-Extenders hat. Ebenso werde untersucht, wie ein optimales Serienkonzept für schwere Fahrzeuge aussehen könne.

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