BMW Turbosteamer

Pressemappe und Analyse zum BMW TurboSteamer.

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Einführung

Mehr Effizienz, mehr Leistung, weniger Kraftstoffverbrauch: Erstmals gewinnt die Forschungs- und Entwicklungsabteilung der BMW Group Motorwärme zurück, um Strom zu erzeugen.
15% mehr Effizienz, eineinhalb Liter weniger Verbrauch für ein durchschnittliches Auto dank dem Prinzip des Dampfwagens!

Das Prinzip des TurboSteamer

Dank eines neuen Konzepts ist es den Forschern der BMW Group gelungen, die größte - und nie genutzte - Energiequelle eines Autos zu bändigen: die Wärme. Durch die Kombination einer Servolenkung mit einem BMW 1.8 l Vierzylindermotor auf einem Prüfstand konnten die Ingenieure den Verbrauch dieses Mechanismus um 15% senken und gleichzeitig eine Leistung von 10 kW und ein Drehmoment von 20 Nm erzeugen zusätzlich. Mehr Leistung und Effizienz aus dem Nichts! Und wer kostet nicht einen Tropfen Treibstoff! Tatsächlich stammt diese Energie ausschließlich aus "Kalorien", die normalerweise im Abgas und im Kühlmittel verloren gehen. Ein solches Forschungsprojekt erfüllt somit alle Kriterien der BMW Efficient Dynamics Philosophie: Reduzierung von Emissionen und Verbrauch sowie Steigerung von Dynamik und Leistung.

Bis zu 15% mehr Wirkungsgrad für den Benziner

Der Turbosteamer - so heißt das Projekt - basiert auf dem Prinzip der Dampfmaschine: Ein Fluid wird in zwei Kreisläufen zu Dampf erhitzt und mit diesem Dampf wird der Motor betrieben. Erster Energielieferant ist ein Hochtemperaturkreislauf, der über Wärmetauscher die sehr heißen Abgase der Brennkraftmaschine nutzt. Mehr als 80% der in den Abgasen enthaltenen "Heizenergie" werden durch diese Technik zurückgewonnen. Der Dampf wird dann direkt zu einer Expansionseinheit geleitet, die mit der Kurbelwelle der Brennkraftmaschine verbunden ist. Der größte Teil der Restwärme wird vom Kühlsystem aufgenommen, dem zweiten Energielieferanten des Turbosteamer. Dieses neue Motorsteuerungssystem steigert die Effizienz der gesamten 15% -Mechanik erheblich. "Der Turbosteamer überzeugt uns darüber hinaus, dass der Verbrennungsmotor zweifellos eine Lösung für die Zukunft ist", erklärt Professor Burkhard Göschel, Vorstand für Entwicklung und Einkauf der BMW AG.

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Ein System für heutige Autos

Dieses Motorsteuerungssystem befindet sich in der Phase umfangreicher Tests auf dem Prüfstand. Alle Komponenten sind für den Einbau in aktuelle Modelle der Marke konzipiert. So wurden Tests mit verschiedenen Paketen durchgeführt, um sicherzustellen, dass beispielsweise ein BMW 3 ohne größere Änderungen damit umgehen kann. Mission erfüllt: Der Motorraum eines Vierzylinders bietet ausreichend Platz für die Integration aller Turbosteamer-Module.

Massenproduktion in zehn Jahren

Es geht nun darum, das Gesamtsystem zu vereinfachen und zu verkleinern. Es steht viel auf dem Spiel, da es darum geht, dieses innovative System innerhalb von zehn Jahren in Massen zu industrialisieren.

Die BMW Efficient Dynamics Philosophie

Die Forschungs- und Entwicklungsabteilung der BMW Group hat gerade die mittelfristigen Perspektiven der BMW Efficient Dynamics Philosophie anschaulich dargestellt. "Mit diesem Projekt soll der offensichtliche Widerspruch zwischen der Reduzierung von Emissionen und Verbrauch einerseits und dem Leistungs- und Agilitätspaar andererseits gelöst werden", resümiert Professor Burkhard Göschel. Grundsätzlich gilt für die BMW Group, dass eine Verbrauchsreduzierung - auch gemessen - über das gesamte Sortiment mehr bewirkt als eine stärkere Reduzierung eines Nischenmodells. Deshalb will sich BMW auf eine bestimmte Aufgabe konzentrieren: Modernste Technologien zur Reduzierung des Pkw-Verbrauchs möglichst vielen Menschen zugänglich zu machen.

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Unsere Analysen

Über das Konzept

Wenn wir wissen, dass mehr als 40% der in einem Motor verbrauchten Wärmeenergie im Abgas verloren geht, begrüßen wir diese technologische Initiative, die, wenn sie zu erschwinglichen Kosten entwickelt und verbreitet wird, erheblich zur Wirtschaftlichkeit von beitragen könnte Erdölressourcen.

Entgegen den Vorgaben von BMW ist die Idee jedoch seitdem nicht neu Das Konzept wurde von der Kitson Still, Diesel-Dampflokomotive in 1920 Jahren. Klicken Sie hier für weitere Details

Über Technologie: "ökonomische" Aspekte

Wir sehen derzeit einige Einschränkungen für dieses System:

  • Zuallererst die zusätzlichen Kosten des Ganzen
  • Wenn Sie wissen, dass der Preis für Dampfmikroturbinen für den Hausgebrauch bei 20 € für 000 kW liegt. Es ist zu befürchten, dass dieser Punkt kaum lösbar ist, insbesondere wenn die Direktoren von der Ausstattung der gesamten Palette sprechen (ein Mehraufwand von mehr als 10% ist kommerziell nicht denkbar).

  • Das System scheint auf Benzinmotoren beschränkt zu sein
  • In der Tat; Dieselturbos mit Hochdruckeinspritzung pumpen bereits viel Energie und die Temperatur ihrer Abgase ist zweifellos zu niedrig, um von diesem Prozess genutzt zu werden. Dies ist eine Schande, wenn Sie wissen, dass es der Diesel mit Direkteinspritzung ist, der derzeit die beste Motorleistung bietet.

  • Wir glauben mehr an Turbo Compound (Turbo Mechanical)
  • In der Tat; bereits an bestimmten Industriemotoren oder Lastkraftwagen montiert, ist es viel einfacher zu implementieren und bietet eine Reduzierung von 5% bis 10%, kennt jedoch die gleichen Einsatzgrenzen: eine hohe Abgastemperatur, daher beschränkt sich der Wirkungsgrad auf den oberen Bereich von Kräften und Beschleunigungen. (siehe nächste Anmerkung)

  • Das System ist am effizientesten, wenn die Temperatur der Abgase am höchsten ist ...
  • … Dh bei hoher Motorleistung (Fahrzeuggeschwindigkeit) oder hohem Drehmomentbedarf (starke Beschleunigung). Infolgedessen können wir die Effizienz des Systems bei Fahrten in der Stadt (2/3 der während der Lebensdauer eines Autos zurückgelegten km) bezweifeln, und daher macht das System in der Stadt einen signifikanten Unterschied. Im Gegenteil, Übergewicht birgt das Risiko, den Konsum zu steigern ...

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    Was bringt es also, 15% des Verbrauchs zu gewinnen, wenn dieser Gewinn nur über eine bestimmte Leistung hinaus möglich ist (wahrscheinlich hoch, von 50% der maximalen Leistung des Fahrzeugs), insbesondere wenn man die Leistungsbereiche kennt (hoch)? BMW Fahrzeuge?

    Es sei denn, BMW Ingenieure haben daran gedacht, den Dampf (in einem Puffertank unter hohem Druck und hoher Temperatur) zwischenzuspeichern, um ihn bei höchsten Drehmomentanforderungen zu verwenden. In diesem Fall wäre diese letzte Bemerkung falsch ...

  • Endlich die Time-to-Market bei 10
  • In dem Moment, in dem sich die Motorentechnologie weiterentwickelt, sind 10 Jahre eine ziemlich lange Frist. Was wird an diesem Tag, 2015-16, mit der vielversprechenden Diesel-Hybrid-Technologie geschehen? Es besteht eine gute Chance, dass diese letzte Technologie wirtschaftlich effizienter ist, obwohl der TurboSteamer offensichtlich an Hybdrides… Benzine angepasst werden könnte.

    Unser Fazit

    Wenn das Prinzip nicht so innovativ ist, wie wir es von BMW vermuten, wäre seine Verbreitung ein guter Fortschritt in Bezug auf die Leistung, die bei den derzeitigen Benzinmotoren immer noch niedrig ist ... Aber zu welchem ​​Preis: so viel Technologie (Komplexität des Managements und erhöhte Fahrzeugmasse…) als finanziell (Auswirkungen auf den Endpreis des Fahrzeugs…)? Das kommerzielle Versagen des Kitson Still war zumindest teilweise auf seine Komplexität zurückzuführen. Wird der aktuelle Preis und in 10 Jahren Energie eine solche Technologie für den Einzelnen rentabel machen? Die Zukunft wird es uns zeigen ...

    Schließlich denken wir vielleicht zu Unrecht, dass das System für Industriemotoren eine glänzende Zukunft haben könnte. In der Tat hätten diese Motoren, wenn sie häufiger und über längere Zeit stark belastet sind, keine Gründe mehr, die oben genannten Einsatzgrenzen und Kosten zu überschreiten.

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