BorgWarners Organic Rankine Cycle System wandelt Abwärme in elektrische Energie

Unterstützt Mild-Hybrid-Nutzfahrzeuge 

Immer strengere Emissionsvorschriften sowie steigende Kraftstoffpreise erfordern innovative Lösungen. BorgWarner hat ein für den Nutzfahrzeugbereich neues Organic Rankine Cycle (ORC) System zur Wärmerückgewinnung entwickelt. In herkömmlichen Anwendungen werden fast 50 Prozent der Kraftstoffenergie ungenutzt als Wärme in die Umwelt ausgestoßen. Die Wärmerückgewinnung mithilfe eines ORC-Systems stellt eine der effektivsten Lösungen für diese Herausforderung dar. BorgWarner entwickelt und produziert ein komplettes System, bestehend aus Auspuff- und AGR-Verdampfern, einem Abgasklappen-Bypassventil, einem Turbinenexpander sowie der dazugehörigen Leistungselektronik und einem Kondensator. Damit bietet das Unternehmen seinen Kunden eine fortschrittliche Lösung, die CO₂-Emissionen reduziert, die Kraftstoffeffizienz um 3 bis 5 Prozent verbessert und damit Mildhybrid-Nutzfahrzeuge noch effizienter macht.

CO₂ Reduzierung und Kraftstoffeinsparungen von 3 bis 5 Prozent

BorgWarners ORC-Wärmerückgewinnungssystem erzeugt elektrische Energie aus Abwärme. Das System nutzt das Phasenwechselverhalten von Flüssigkeiten – ähnlich wie Klimaanlagen oder Kühlsysteme. Der Zyklus kann in vier Schritte unterteilt werden. Zunächst wird die kühle Arbeitsflüssigkeit aus dem Kondensator auf Hochdruck verdichtet. Anschließend wird sie durch die Abwärme des Motors erwärmt, bis sie überhitzt und zu Dampf wird. Dieser treibt wiederum den Turbinenexpander an und erzeugt elektrische Energie. Schließlich wird der Niederdruckdampf durch den Kondensator wieder in seinen flüssigen Aggregatzustand gekühlt und der gesamte Prozess beginnt erneut. 

Mit einer elektrischen Leistung von 48 Volt ist BorgWarners ORC-Turbinenexpander ideal für Fahrzeuge mit Verbrennungsmotor geeignet. Er unterstützt zudem Mildhybrid-Nutzfahrzeuge, denen in den nächsten fünf bis zehn Jahre deutliche Wachstumsraten vorausgesagt werden. Das ölfreie Lagersystem und die von der Luft- und Raumfahrt inspirierte Turbine führen zu höchster Effizienz. Durch ihren einzigartigen Konstruktions- und Herstellungsprozess bieten BorgWarners Verdampfer eine hervorragende Balance zwischen Langlebigkeit und hoher Leistungsfähigkeit. Das Abgas-Bypassventil ist eine effektive Methode zur Steuerung der Wärmemenge, die aus der Abgasanlage in das Wärmerückgewinnungssystem gelangt. Bei hohen Motorlasten kann es notwendig sein, den Verdampfer zu umgehen. Das Abgas-Bypassventil von BorgWarner sorgt hier für eine proportionale Durchflusskontrolle des Abgases, niedrigen Gegendruck und maximale Motorleistung. Das ORC-Wärmerückgewinnungssystem stärkt BorgWarners Position als ein weltweit führender Anbieter von sauberen und effizienten Antriebssystemen.