EMELI – Effizienter Methan Antriebsstrang für Lieferwagen

• Forschungsstelle: BFE
• Projektnummer: SI/501743

Kurzbeschreibung (Deutsch)

Lieferwagen werden heute praktisch ausschliesslich mit Dieselmotoren betrieben Es existieren zwar Erdgas/Biogasantriebe, diese basieren allerdings oftmals auf alten Entwicklungen. was sich in tiefer Effizienz niederschlägt. Lieferwagen würden sich prinzipiell gut für die Verwendung von Methan eignen, deshalb sollen im Rahmen dieses Projektes Methanantriebe für Lieferwagen erforscht und entwickelt werden, welche Lieferwagen deutlich verbrauchsärmer machen. Ein weiterer Vorteil des Methanantriebs liegt darin, dass Methan erneuerbar und CO2-arm dargestellt werden kann.

Schlussbericht (Deutsch)

Das Projekt EMeLi hat das Ziel, Werkzeuge, Technologien und Methoden zu entwickeln um Methan-Verbrennungsmotoren für den Einsatz in Lieferwagen attraktiver und effizienter zu machen, Als Basis dient ein Serienmotor (FPT F1C CNG Euro VI), der Hersteller FPT unterstützt das Projekt mit Hardware (Serien- und Prototypenbauteile). Im Projekt wurden sowohl diverse innermotorische Massnahmen als auch die Hybridisierung des Fahrzeugs und ihr Einfluss auf Verbrauch, Fahrdynamik und Emissionsverhalten untersucht. Die Erhöhung des Verdichtungsverhältnisses und die Verwendung einer Miller-Nockenwelle in Verbindung mit einem Druckwellenlader sind die stärksten Massnahmen zur Reduktion des Verbrauchs bei gleichzeitiger Steigerung des maximalen Drehmoments. Die Verwendung einer Wassereinspritzung kann die maximale Leistung deutlich erhöhen ohne Temperaturbegrenzungen zu verletzen. Durch eine Hybridisierung kann der Verbrauch abermals verringert werden. Durch die Verwendung eines kleineren (und leichteren) Verbrennungsmotors kann das Gewicht der elektrischen Komponenten kompensiert werden während das resultierende Fahrzeug immer noch deutlich dynamischer beschleunigen kann.
Die angepeilte Erhöhung des maximalen Drehmomentes sowie der maximalen Leistung um 20% durch motorische Massnahmen konnte erreicht werden. Mit Hybridisierung steigt die mögliche CO2 Reduktion auf bis zu 30% und ein massen-neutrale PlugIn Hybridvariante mit einer rein elektrischen Reichweite von ca. 30 km ist ebenfalls möglich. Durch eine optimale Kombination von innermotorischen Massnahmen, der (teilweisen) Elektrifizierung des Antriebsstrangs und einer Defossilisierung des Kraftstoffs (Biogas) können die besten Ergebnisse erzielt werden.

Zugehörige Dokumente

• Schlussbericht_Englisch [PDF] 5'572 kB

Schlussbericht (Englisch)

The EMeLi project aims to develop tools, methods and technologies to make natural gas internal combustion engines for commercial vehicles more efficient and attractive for the customer. Several key components shall therefore be optimized for the operation with methane. The base engine is the series production FPT F1C CNG Euro VI engine and FPT supports the project with hardware (series production parts as well as prototype parts). The FPT F1C reaches Euro 6 exhaust emission standards and is for example used in the light commercial vehicle Iveco Daily.
In the project, several measures of engine improvement as well as hybridization of the vehicle and their impact on the fuel consumption, driving dynamic and emissions was investigated. The increase of the compression ratio and the use of a Miller camshaft in combination with a pressure wave supercharger are the strongest measures for reduction of the fuel consumption and simultaneous increase of peak torque and peak power output. The use of water injection can help to increase the peak power output significantly without violating given temperature limitations. By means of hybridization, the fuel consumption can be further decreased significantly. By using a smaller (and lighter) internal combustion engine, the additional weight of the electric components can be compensated while the resulting vehicle can still accelerate much more quickly.
The envisaged increase of the maximal torque and power output of 20% each could be achieved within this project. A simultaneous reduction of the fuel consumption of 7% by engine measures alone could be shown. With hybridization, the possible reduction of CO2 emissions increases to 30% and a mass neutral plugin-hybrid can be built with an all-electric driving range of about 30 km. By means of an ideal combination of engine measures, the (partial) electrification of the drivetrain and a de-fossilisation of the fuel (biogas) the best results can be achieved.

Zugehörige Dokumente

• Final Report [PDF] 5'572 kB