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BIBEBUVABSc in AutomobiltechnikEnergieverbrauch und Emissionen von PersonenwagenVerbrennungsmotoren / Betreuer: Prof. Dr. Jan CzerwinskiExperten: Alfred Leuenberger, Marc WernerProjektpartner: TCS und EMPA, Emmen und DübendorfModerne Personenwagen sind mit immer aufwändigerer Technik ausgerüstet, um den hohen Ansprüchenan geringen Verbrauch und niedrige Schadstoff-Emissionen nachzukommen. Der von den Herstellern ermittelteVerbrauch wird in der Realität häufig überschritten. In unserer Arbeit werden Benzin- und Dieselfahrzeugemit neuartigen Motoren- und Abgassystemen auf den Rollenprüfstanden mehrerer Labors mitunterschiedlichen Fahrzyklen untersucht. Damit sollen reale und normkonforme Verbrauchs- und Schadstoffwertebestimmt und mit den Herstellerangaben sowie Werten aus Langzeittests verglichen werden.Matthias Allgayerallgayer.matthias@gmail.comMichael Lankerm.lanker@gmx.chAusgangslageDer Touring Club Schweiz (TCS)betreibt grossen Aufwand, um mitunabhängigen Fahrzeugtests seineMitglieder über die aktuellenAutomobile zu informieren. DieVerbrauchsmessungen spielendabei eine zentrale Rolle. Die Versuchsfahrzeugewerden gemässeinem normierten Zyklus (Neuereuropäischer Fahrzyklus = NEFZ)gefahren und der Kraftstoffverbrauchentweder gravimetrischmit einer Waage oder einer sogenanntenCVS-Messanlage (Konstantvolumenstromanlage)bestimmt.Die Messungen an derTCS-Anlage zeigen, dass die vonden Herstellern angegebenen Verbrauchswertezumeist nicht erreichtwerden. Dies führt zu Enttäuschungenbei den Fahrzeug -besitzern. Um dem entgegenzuwirken,werden neue internationalakzeptierte Fahrzyklen entwickelt.Diese sollen den aktuell gültigen,aber praxisfremden europäischenFahrzyklus ablösen. Auch dazusollen unsere Messungen einenBeitrag liefern.VorgehenDie Arbeit gliedert sich in mehrereTeile. Mit einem VW Golf 1.4 GTwurde ein Ringversuch auf den dreiPrüfständen der beteiligten LaborsTCS Emmen, EMPA Dübendorfund AFHB Nidau durchgeführt.Diese Vergleichsmessungen mitdemselben Fahrzeug bei identischenBedingungen dienen dazu,die Resultate der Prüfstände periodischabzugleichen und zu verifizieren.Mit einem Opel Ampera,einem völlig neu entwickelten Fahrzeug,das elektrisch angetriebenwird und zur Reichweitenverlängerungüber einen Benzinmotor verfügt,wurden Messungen bei unterschiedlichenBetriebsbedingungen(Batterieladestände und Umgebungstemperaturen)durchgeführt.Insbesondere sollte der Schadstoffausstossbei kalten und heissenTemperaturen wie auch beientladener Batterie geprüft werden.Mit zwei modernen Dieselfahrzeugen,einem Hyundai i40 1.7CRDi und einem Honda Accord 2.2i DTEC wurde die Partikelmasseund Nanopartikel beim Betrieb desPartikelfilters untersucht. Der HondaAccord, der sich seit drei Jahrenim Fuhrpark des TCS befindet,diente dazu, den Praxisverbrauchaus 95’000 km gefahrener Streckemit den Prüfstandswerten aus demaktuellen NEFZ sowie den neuenFahrzyklen zu vergleichen.ErgebnisseInsgesamt wurden im Verlauf dieserArbeit rund 60 Fahrzyklen gefahren.Die Korrelation der Messwerte ausden unterschiedlichen Prüfständen,Messeinrichtungen und Prüfmethodender beteiligten Labors konntedabei mit hoher Genauigkeit bestätigtwerden. Bei den VerbrauchsundEmissionsresultaten hat es zumTeil erhebliche Unterschiede gegeben,je nach Zyklus- und Betriebsart.Insbesondere der Opel Amperamit seinem reichweitenverlängerndenBenzinmotor unterliegt dabeigrossen Schwankungen. Auf demSchema ist zu sehen, wie der OpelAmpera in der Kältekammer aufgebautwurde. Das Diagramm zeigtauf, dass der Verbrennungsmotorzur Unterstützung der elektrischenFahrzeugheizung bei niedrigenTemperaturen teilweise mitläuft.Schema Kältekammer-Prüfstand EMPANEFZ Kältekammer -7°C70 ti.bfh.ch