Im Wettstreit der Ideen für eine nachhaltige Mobilität

Utl.: Wiener Motorensymposium: Eine Fülle von Innovationen belegt
den rasanten Fortschritt der Automobil- und Motorentechnik =

Wien (OTS) - Mehr als 1000 Motorenexperten, Techniker und
Wissenschaftler versammelten sich Donnerstag und Freitag beim 38.
Internationalen Wiener Motorensymposium im Kongresszentrum Hofburg
Wien. Die vom Österreichischen Verein für Kraftfahrzeugtechnik (ÖVK)
und dem Institut für Fahrzeugantriebe und Automobiltechnik der
Technischen Universität Wien veranstaltete Tagung bot auch in diesem
Jahr den besten Köpfen der weltweiten Automobilbranche ein bewährtes
Podium, sich über Fragen der Mobilität und adäquate Antworten
auszutauschen. Die beeindruckende Fülle an innovativen Technologien
zeigte den rasanten Fortschritt im Automobilbau und demonstrierte
auch den ungebremsten Wettstreit der Ideen für eine nachhaltige
Mobilität. Variable Verdichtung, Algorithmus-gesteuerte
Zylinderabschaltung oder Wassereinspritzung waren nur einige
Beispiele dafür.

Magna sieht im 48-Volt-Bordnetz großes Potenzial

Um die Flottenemissionsziele von maximal 95 g CO2/km ab 2021 zu
erreichen, biete die Elektrifizierung in den Bereichen Motor und
Antriebsstrang und die Einführung des 48-Volt-Bordnetzes großes
Potenzial, stellte Dipl.-Ing. Michael Hofer, Senior Manager Magna
Powertrain Engineering Center Steyr, in seinem Beitrag fest. Er
verwies auf die aktuelle Markteinführung einer 48-V-Hauptwasserpumpe
mit einem Leistungsbereich von 1 kW, sowie auf die Entwicklung eines
elektrischen Verdichters (5-7 kW) zur Performancesteigerung im
Bereich der Motoraufladung. Weitere Komponenten, welche derzeit von
Magna fit für 48 Volt gemacht werden, sind elektronische Kühlerlüfter
und Getriebeölpumpen, welche auch zur Schmierung und Kühlung von
elektrischen Achsantrieben eingesetzt werden.

Eine mit einem innovativen Hochdrehzahlkonzept ausgestattete
elektrische Hinterachse runde, wie der Manager darstellte, das stetig
wachsende Portfolio von Magna im Bereich der 48-V-Komponenten ab.
Durch vollelektrisches Mitschwimmen im Verkehr wird speziell in
Ballungszentren mit großem Verkehrsaufkommen und hoher Luftbelastung
eine CO2-Reduktion erreicht. Die 25 kW starke 48V-e-Achse biete neben
elektrisch gefahrenen Parkmanövern auch die zusätzlichen Dynamik- und
Sicherheitsvorteile eines zuschaltbaren Allradantriebes für niedrige
Geschwindigkeiten, sowie eine leistungsfähige Anfahrhilfe und
Schneekettenersatz.

AVL List forscht an Langstreckentauglichkeit von E-Fahrzeugen

Wie die Langstreckentauglichkeit für E-Fahrzeuge erreicht werden
kann, damit beschäftigte sich Dr.-Ing. Klaus Küpper, Technical Field
Leader AVL List GmbH, Graz. Schlüssel ist dabei das Schnellladen mit
800 V oder 1000 V. Gegenüber den heute üblichen Schnellladestationen
wird die Ladezeit auf ein Viertel reduziert. Der zweite kritische
Punkt ist das effiziente Package von sich immer weiter entwickelnden
Zellen in einem Batteriepack geringster Höhe. Aus AVL-Sicht müssen
Batteriepacks in Zukunft auf Höhen bis zu 80 mm schrumpfen.
Entscheidend für die Effizienz der Langstreckenmobilität sind
weiterhin die Wirkungsgrade von Inverter und E-Maschine, die durch
Siliciumcarbid-Halbleiter deutlich gesteigert werden können.
Schließlich ist der größte Energieverbraucher außerhalb des
Triebstrangs, die Klimatisierung des Innenraums, ein weites Feld für
Verbesserungen, wobei insbesondere die CO2-Wärmepumpe und die
Infrarotflächenheizung in Kombination mit einer intelligenten Nutzung
der Abwärme des Antriebstranges eine wichtige Rolle spielen werden.
In Summe konnte für die Maßnahmen eine Energieeinsparung von über
sieben Prozent erzielt werden, was die Reichweite deutlich erhöht und
die Energiekosten je km verringert.

Tula-Algorithmus aus dem Silicon Valley steuert
Zylinderabschaltung optimal

Was wäre, wenn jede einzelne Arbeitsphase eines Verbrennungsmotors
unter optimalen Verbrauchsbedingungen abliefe? Was wäre, wenn jeder
einzelne Verbrennungstakt in Echtzeit vorausberechnet werden könnte,
um stets die exakte Drehmomentanforderung zu erfüllen? Die Antwort
auf diese rhetorische Frage laute Dynamic Skip Fire (DSF), so Dr.
Matthew Younkins, Chief Engineer Power Train der im Silicon Valley
beheimateten Softwareschmiede Tula Technology Inc., bei seiner
Präsentation. DSF entscheidet in Echtzeit vor jedem Arbeitstakt, ob
der Zylinder aktiviert (fire) oder abgeschaltet (skip) werden soll,
je nachdem ob das Drehmoment gerade erforderlich ist oder nicht. Das
Ergebnis entspricht einem Motor mit variablem Hubraum. Durch die
dynamische Vorausberechnung wird der Motor nahe dem optimalen
Wirkungsgrad betrieben und die Ladungswechselverluste entfallen
weitgehend, der Verbrauch kann dadurch um acht bis 15 Prozent
reduziert werden. Durch eine konsequente Entwicklungsarbeit ist es
Tula gelungen, eine Software-basierte Lösung zu Verfügung zu stellen,
die kritische Drehschwingungen des Antriebsstranges vermeidet. Die
Serieneinführung von DSF bei größeren Motoren stehe kurz bevor und
die Entwicklungsarbeiten an einem 1,8-l-Vierzylindermotor GTDI
gemeinsam mit Delphi stehe kurz vor dem Abschluss, berichtete Dr.
Younkins. Tula Technology Inc. mit Headquarter in San José,
Kalifornien, entwickelt Algorithmen für die Automobilindustrie.

Nissan bringt variable Verdichtung erstmals in die
Großserienproduktion

Für ein technologisches Highlight sorgte Nissan beim diesjährigen
Wiener Motorensymposium: Der weltweit erste für die
Großserienproduktion entwickelte Motor mit variablem
Verdichtungsverhältnis feierte seine Premiere vor einem
internationalen Fachpublikum. Shinichi Kiga, Chief Powertrain
Engineer, Nissan Motor Co., erläuterte in seinem Vortrag
Funktionsprinzip und Eigenschaften des VC-T-Motors (Variable
Compression-Turbo), einer Technik, an der Nissan mehr als 20 Jahre
lang geforscht hatte. Der VC-T-Motor nutzt einen
Multilink-Rotationsmechanismus an der Kurbelwelle, um den oberen uns
unteren Totpunkt der Zylinder zu verändern, dabei kann das
Verdichtungsverhältnis von 14 (thermischer Wirkungsgrad) bis 8 (hohe
Motorleistung) variiert werden. Dadurch wird eine bisher noch nicht
dargestellte Balance zwischen Verbrauchseffizienz und hoher
Motorleistung erreicht. Zweck der neuen Technologie ist eine Erhöhung
des thermischen Wirkungsgrades und der damit verbundenen verbesserten
Effizienz durch hohe Kompressionsraten, ohne gleichzeitig das damit
verbundene nachteilige Motorklopfen in Kauf nehmen zu müssen.
Verbesserungen bei Verbrauch, Leistung und Abgasemissionen erreichen
ein bisher noch nie dagewesenes hohes Niveau, erklärte Chefingenieur
Kiga. Der VC-T-Motor wird ab 2018 produziert und vermarktet, so der
Experte.

BMW setzt auf Wassereinspritzung, um Effizienz des Motors zu
verbessern

Im Vorjahr berichtete Bosch über die Forschungs- und
Entwicklungsarbeiten an der Wassereinspritzung, die nach den Plänen
des Automobilzulieferers für eine Anwendung in der Großserie
prädestiniert sei. Beim diesjährigen Motorensymposium informierte BMW
über eigene Entwicklungen derartiger Systeme und daraus gewonnene
Erfahrungen. Die Wassereinspritzung hat das Potenzial, die Effizienz
des Motors über das gesamte Motorkennfeld hinweg zu verbessern.
Vereinfacht dargestellt besteht das Grundkonzept darin, Wasser in den
Motor einzuspritzen und seine hohe latente Verdampfungswärme zu
nutzen, um die Temperatur vor der Verbrennung zu senken. Der
Kühlungseffekt reduziert die Tendenz des Motorklopfens, was sich in
niedrigeren CO2-Emissionen niederschlägt. Wie Dr. Bodo Durst,
Abteilungsleiter Brennverfahrensentwicklung der BMW Group, in seinem
Vortrag erklärte, hätten Tests unterschiedlicher Konzepte für eine
Wassereinspritzung die Standfestigkeit der Systeme bestätigt. Von den
untersuchten Konzepten zeigte die so genannte Mischungseinspritzung,
die das Wasser dem Kraftstoff vor der Hochdruckpumpe zuführt, das
höchste thermodynamische Potenzial. Der Kraftstoffverbrauch, die HC-,
CO- und Partikelanzahlemissionen werden insbesondere im
Volllastbereich bei hohen Drehzahlen wirksam reduziert. Der
Serieneinsatz folgte prompt: mit dem BMW M4 GTS bietet BMW bereits
ein Fahrzeug mit aufgeladenem Reihensechszylinder-Ottomotor und
Wassereinspritzung an – Kundenreaktionen seien positiv, so Dr. Durst.

Bosch führt neue Generation von Benzindirekteinspritzungen
weltweit in Märkte ein

Mit einer neuen Generation von Benzindirekteinspritzungen setzt Bosch
neue Standards. Wesentliche Eigenschaften sind eine optimierte
Gemischaufbereitung für niedrige Partikelemissionen durch eine
Anhebung des Systemdrucks, ein erweiterter Injektorbetriebsbereich
und verbesserte Mehrfacheinspritzfähigkeit. Die
Partikelanzahlemissionen könnten nunmehr unter RDE (Real Drive
Emission) Randbedingungen im realen Fahrbetrieb um etwa 80 Prozent
reduziert werden, die Optimierung des Systems leiste über verbesserte
Kraftstoffzumessung und -aufbereitung einen wesentlichen Beitrag zur
Minimierung innermotorischer Schadstoffentstehung, berichtete Dr.
Erik Schünemann von Bosch. Die neue Systemgeneration wird aktuell in
Serie eingeführt und schrittweise über das weltweite
Bosch-Produktionsnetzwerk ausgerollt.

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