Berechnung des Kraftstoffverbrauches und der Schadstoffemission von PKW im Europaeischen Fahrzyklus (ePub)

Diplomarbeit aus dem Jahr 2004 im Fachbereich Ingenieurwissenschaften - Maschinenbau, Note: 1,3, Universität Siegen (Enerkietechnik/Kolbenmaschinen), Sprache: Deutsch, Abstract: Einleitung und Zielsetzung

Durch den immer grösseren Energieverbrauch, der vorwiegend durch fossile Brennstoffe gedeckt wird, ist die Luftverschmutzung durch die bei der Verbrennung entstehenden Abgasemissionen zu einem grossen Problem geworden. Es sind nicht nur die Emissionen von Industrie, Haushalten und Kraftwerken, die dieses Problem aufkommen lassen, sondern auch in grossem Masse der Strassenverkehr.
Deswegen wurde der Umweltschutz auch für den Automobilbau immer mehr ein zentrales Thema, was dazu geführt hat, dass es Ende der 50er Jahre in den USA zu ersten Gesetzgebungsmassnahmen kam, die die Emissionen der wichtigsten giftigen Abgaskomponenten begrenzten. Dies war unbedingt notwendig, da der motorisierte Individualverkehr praktisch kontinuierlich zunahm, und auch zukünftig zunehmen wird, was folglich mit einer Emissionszunahme verbunden ist.
Mittlerweile haben alle Industriestaaten Abgasgesetze eingeführt, die die zulässigen Grenzwerte der toxischen Abgaskomponenten für Verbrennungsmotoren festlegen. Grenzwerte haben allerdings nur dann einen Sinn, wenn deren Einhaltung überwacht werden kann.
Um die Reproduzierbarkeit und Vergleichbarkeit der gemessenen Abgasemissionen zu gewährleisten, wurde in der EU 1971 der Europäische Fahrzyklus eingeführt, der in guter Näherung den Fahrbetrieb des europäischen Durchschnittsfahrers nachbilden sollte. Auf dessen Basis liessen sich die Schadstoffemissionen aller Fahrzeugtypen reproduzierbar erfassen und miteinander vergleichen.

Das Ziel dieser Arbeit ist es ein Programm zu entwickeln, das den Kraftstoffverbrauch und die Schadstoffemission von PKW in Abhängigkeit verschiedener Fahrzeugdaten (Motorhubraum, Fahrzeugstirnfläche, Luftwiderstandsbeiwert u.a.) aus den durch Simulationsrechnungen ermittelten Verbrauchs- und Emissionsdaten des Antriebsmotors im NEFZ (Neuer Europäischer Fahrzyklus) berechnet. Dabei soll ein Fortran-Prozessprogramm verwendet werden, das die Daten für die unterschiedlichen Betriebspunkte des Motors ermittelt. Dieses soll in geeigneter Weise in das zu entwickelnde übergeordnete Programm eingebunden werden.
Im Anschluss an den Nachweis der formalen Lauffähigkeit wird das erstellte Programm zu Rechenläufen unter Variation von ausgewählten Fahrzeug- und Motordaten eines PKW mit Ottomotor eingesetzt.