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S. Winter, L. Magerl, P. Hofmann, B. Geringer, P. Kapus:
"Effizienz- und Dynamiksteigerung eines Hybridfahrzeugs durch die gezielte Nutzung der charakteristischen Eigenschaften eines direkteinspritzenden aufgeladenen Ottomotors";
Vortrag: Direkteinspritzung im Ottomotor, Essen (eingeladen); 12.06.2007 - 13.06.2007; in: "Direkteinspritzung im Ottomotor VI", U. Brill, U. Spicher (Hrg.); Expert Verlag D-71272 Renningen, Haus der Technik Fachbuch 84, Essen (2007), ISBN: 978-3-8169-2716-7; S. 44 - 61.

Die Senkung des Kraftstoffverbrauches und damit des CO2-Ausstoßes von Fahrzeugen ist bekanntermaßen eines der vorrangigen Ziele bei der Entwicklung neuer Fahrzeuge. Einen Ansatz in dieser Richtung stellt der Hybridantriebsstrang dar, der neben einer deutlichen Verbrauchsreduktion auch Potenzial hinsichtlich Fahrspaß und Emissionen ermöglicht.
Je nach Ausrichtung und vorrangiger Zielsetzung können unterschiedlichste Hybridkonzepte wie Mild- oder Full-Hybrid in diversen Leistungsklassen realisiert werden. Besonders sinnvoll ist die Kombination von Systemen, die sich in ihren spezifischen Eigenschaften optimal ergänzen. In dieser Hinsicht stellt der abgasturboaufgeladene, direkteinspritzende Ottomotor in einem Parallel-Hybridantriebsstrang mit einer Elektro-Maschine von relativ geringer Leistung eine attraktive und auch kosteneffiziente Möglichkeit dar.
Neben der Lastpunktverschiebung trägt insbesondere auch die Volllastcharakteristik des aufgeladenen Ottomotors in Verbindung mit dem zusätzlichen Drehmoment der Elektro-Maschine und einer langen Antriebsübersetzung zu einer weiteren Kraftstoffverbrauchsreduzierung bei. Dabei kann die Dynamik des Fahrzeuges verbessert und damit ein deutlicher Gewinn an Fahrspaß erreicht werden.
In der vorliegenden Arbeit werden die Ergebnisse einer gezielten Systemauslegung der Verbrennungskraftmaschine an den Einsatz in einem Turbo-Hybrid-Fahrzeug vorgestellt. Es werden Optimierungen bzw. Anpassungen des Ladungswechsels (Scavenging), der Gemischbildung und der Ladungsbewegung im Brennraum zur Anhebung des Low-End-Torques sowie zur Verbrauchsreduzierung beschrieben. Die Auswirkungen der Optimierungsarbeiten am Verbrennungsmotor auf das Verbrauchs- und Dynamikverhalten des entsprechenden Hybridfahrzeuges werden mittels begleitender Simulationsrechnungen aufgezeigt.

The reduction of the fuel consumption and the CO2-emissions of vehicles is one of the main targets in vehicle development. One approach is the hybrid-power train with a high potential of reducing fuel consumption and emissions at a higher driving performance.
According to requirements several hybrid concepts such as mild or full hybrid vehicles may be realized in different classes of the electric performance. The combination of systems that complement one another is highly effective. In this respect the exhaust-gas turbocharged gasoline engine with direct injection in a parallel hybrid power train with an electrical machine of relatively low performance is a very attractive solution.
Beside the load point shift the full load characterisation of the combustion engine in combination with the additional torque of the electrical machine and long gear ratios is important for further fuel consumption reductions as well. At the same time the dynamic behaviour of the vehicle is increased and more driving fun is the result.
In the present paper the results of a target-oriented design of a combustion engine for the application in a turbo-hybrid vehicle are presented. Optimization and adjustments of the gas-exchange cycle (scavenging), the carburetion and the charge motion in the combustion chamber for a low-end torque optimization and a reduction of the fuel consumption are shown. The effects of the optimizations on the fuel consumption and driving performance behaviour of the turbo-hybrid vehicle will be executed by computer-aided simulations.