Hydrospeicher mit Adsorbentien

In Nutzfahrzeugen werden Hydrospeicher in hydro-pneumatischen Federbeinen zur Schwingungsisolation eingesetzt. Ein kompressibles Gas im Hydrospeicher dient als Feder und wird zyklisch komprimiert und expandiert. Wie bei jedem Feder-Masse-System gilt, je niedriger die Federsteifigkeit, desto besser die Isolation bei gegebener Masse. Die Federsteifigkeit sinkt allerdings mit steigendem Bauvolumen des Hydrospeichers.

Am Institut für Fluidsystemtechnik entstand die Idee, Hydrospeicher durch das Einbringen hochporöser Adsorbentien wie Aktivkohle, bei gleicher Steifigkeit kleiner bauen zu können. In Abhängigkeit des Drucks lagern sich Gasmoleküle an die Oberfläche der Adsorbentien an und tragen nicht mehr zum Gasdruck bei. Die Steifigkeit der Hydrospeicher sinkt. Allerdings wird bei Adsorption Wärme frei, die insbesondere bei schneller Anregung und damit isentroper Zustandsänderung den Effekt der Steifigkeitsreduktion teilweise wieder aufhebt.

Diese Arbeit beantwortet mit Hilfe zweier Modelle und Messungen die Frage, wie groß das Potential zur Bauraumreduktion durch Adsorbentien in hydro-pneumatischen Federbeinen ist.