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Schalldämpfer mit integrierten Abgaswärmeübertrager

Sächsische Aufbaubank

03/2019-08/2021

Moritz Kuhn

+49-351-4081-627

in Bearbeitung

Fox Sportauspuff

zur Verbesserung des Kaltstartverhaltens

Die moderne Abgastechnik hat sich stark verbessert, aber die Luftqualität in den Städten bleibt unverändert schlecht, Umweltzonen müssen eingerichtet werden und es drohen Fahrverbote für einzelne Fahrzeugklassen [1]. Dies liegt zum großen Teil an den vielen Kurzstreckenfahrten und dem Schadstoffausstoß beim Kaltstart, bei dem so viele Abgase (vor allem unverbrannte Kohlenwasserstoffe) in die Luft geblasen werden, wie sonst bei einer 1000 km-Fahrt [2]. Eine schnelle Erwärmung des Motors würde den Kaltstart wesentlich verkürzen und somit die Emissionen signifikant reduzieren. Ein Beitrag zur Verbesserung der Luftqualität in den Städten ist das primäre Ziel dieses Entwicklungsvorhabens, sekundär nicht weniger von Bedeutung ist die Einsparung von Kraftstoff durch die Nutzung der rekuperierten Abwärme.

Bekanntlich geht nach wie vor bei allen Verbrennungsmotoren ungefähr zwei Drittel der eingesetzten Antriebsenergie in Abwärme verloren, die sich hälftig auf Abgas und Kühlwasser verteilen [3]. So wird, obwohl die Automotoren in den vergangenen Jahren deutlich sparsamer geworden sind, ein großer Teil der Energie verschwendet, beziehungsweise geht dieser unweigerlich verloren.

Es ist allgemein bekannt, dass besonders in der kalten Jahreszeit der Kraftstoffverbrauch und damit die Schadstoffemission stark ansteigen. Selbst die Vorreiter der Hybridtechnik geben an, dass die versprochenen Spareffekte erst nach mindestens 8 km eintreten, wenn der Motor seine Betriebstemperatur hat. Vorher sind Momentanverbräuche von über 20 l/100 km keine Seltenheit.

Selbst Dieselmotoren mit relativ geringem Wärmeverlust kommen beim PKW kaum über einen Wirkungsgrad von 40 %. Heiße Abgase sind in jedem Fall ein erheblicher Wärmeverlust an die Umgebung und der Kaltstart erhöht die Schadstoffemission erheblich.

Mit Hilfe des Entwicklungsvorhabens wird ein Schalldämpfer mit integrierten Abgaswärmeübertrager für den Kfz- und Nfz-Bereich entwickelt, der vornehmlich das Ziel hat eine schnellere Vorwärmung des Motors zu ermöglichen.


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