Kältemittelunterstützte Ladeluftkühlung – Ein Beitrag zur Steigerung von Fahrdynamik und Kraftstoffeffizienz

Autoren

Dr. rer. nat. A. Eilemann, MAHLE Behr GmbH & Co. KG, Stuttgart; Dr.-Ing. P. Wieske,
Dr. sc. techn. M. Warth, MAHLE International GmbH, Stuttgart; Dipl.-Ing. J. Stehlig, MAHLE Filtersysteme GmbH, Stuttgart

Jahr

2015

Druckinfo

Fortschritt-Berichte VDI, Reihe 12, Nr. 783

Zusammenfassung

Zur Steigerung der Fahrzeuglängsdynamik kann die nach der Fahrgastraumabkühlung vorhandene Überschussleistung des Kältemittelkreislaufs zur Abkühlung der Ladeluft unter Umgebungstemperatur genutzt werden. Nachdem bereits erste Prüfstands- und Fahrzeugergebnisse in einem Mittelklassefahrzeug mit Dreizylindermotor vielversprechendes Potenzial einer Ladeluftunterkühlung aufzeigen, liegt der Fokus der aktuellen Entwicklung bei MAHLE auf der optimierten Integration der Komponenten in eine bestehende Fahrzeugarchitektur unter Berücksichtigung seriennaher Randbedingungen. Die zusätzliche Kühlstufe der Ladeluft wird dazu komplett in das Luftansaugmodul integriert, was die Bereitstellung unterkühlter Ladeluft beschleunigt und den Druckverlust reduziert. Die Fahrzeuguntersuchungen zeigen, dass eine Ladeluftunterkühlung das Transientverhalten verbessert und die zur Unterkühlung benötigte Energie durch eine entsprechende Betriebsstrategie des Klimakompressors während einer Fahrzeugbremsung rekuperativ dargestellt werden kann. Unter Ausnutzung der Steuerungsmöglichkeiten ist ein komfortneutraler Parallelbetrieb von Innenraumklimatisierung und Ladeluftunterkühlung möglich.