Wiederverwendung von Wärme

Thermoelektrische Generatoren werden BMW Fahrzeuge mehr Kraftstoff effizienter ab 2013 – aber Massenproduktion Techniken sind zunächst erforderlich

Die Grenzen der inneren Verbrennung bedeutet, dass nur ein Drittel der chemischen Energie in Benzin und Diesel teuer Kohlenwasserstoff-Moleküle in nützliche Arbeit an Ihrem Motor Kurbelwelle umgewandelt wird.

Was tun mit den anderen zwei Drittel, als Wärme und das Kühlmittel in den Auspuff, abgelehnt wird immer viel wichtiger, wie OEMs für die kostengünstigsten Möglichkeiten zur Verbesserung der Kraftstoffverbrauch zu suchen.

BMW, entwickelt unter anderem thermoelektrische Generatoren (TEGs), dieses Problem anzugehen. Sie verwenden den sogenannten Seebeck-Effekt, wobei ein Halbleiter einen elektrischen Strom erzeugt, wenn ein Temperaturgradient auf ihn angewendet. Der Strom kann in das Fahrzeug-Netzwerk eingespeist werden.

Dr. Stephan Neugebauer, BMWS Generaldirektor für Wärmemanagement, sagte: "Thermoelektrik ist nicht neu – es ist seit Jahren – im Weltraum Missionen aber wir glauben, dass jetzt der richtige Zeitpunkt zu versuchen, es in Autos zu implementieren."

Die Elektrik des BMW Einsteiger Fahrzeug, den 116i 90kW verbraucht 190W auf den NEFZ-Prüfzyklus und um 330W im realen Einsatz. In einem 7 Luxus-Limousine kann diese letzte Zahl so hoch wie 1kW.

Belastung und der parasitären Verlust in der Lichtmaschine, können Kraftstoffverbrauch von weniger als 1 Liter pro 100 km erhöhen. Der Vorteil der Erzeugung von Strom aus der Energie bereits verloren, da Hitze klar ist.

Die ursprünglichen Prototypen TEG Stapel von thermoelektrischen Material in kastenförmige Module verwendet und wurden in die Auspuff-Linien der gesteigerte Benzinmotoren ausgestattet. Sie waren nicht einfach, Paket und die hohen Temperaturen bedeutete, dass umgehen, die Ventile benötigt wurden.

Die neueste Design, entwickelt mit Emitec und Benteler, ist viel einfacher. Die TEG wurde in das Abgas Gas Abgasrückführung (AGR) Modul wo ein Wärmetauscher und Bypass vorhanden integriert. Prüflinge wurden auf BMW 2-Liter-Vierzylinder-Dieselmotor ausgestattet.

Das thermoelektrische Material ist eingeklemmt in doppelwandige Rohre innerhalb der AGR-Kühler: Abgas Gas fließt durch das Innere der ehemaligen; Kühlmittel um die Außenseite des letzteren.

Die Enden der Röhren bilden die elektrischen Verbindungen mit den Röhren in Reihe angeordnet. Eine der Norm Grundplatten des Kühlers bildet die negativen; und ein weiterer, isolierte Platte Funktionen als die positiven.