INTERNATIONALES WIENER MOTORENSYMPOSIUM 26. UND 27. APRIL 2018
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39. INTERNATIONALES
WIENER MOTORENSYMPOSIUM
26. UND 27. APRIL 2018
39 TH INTERNATIONAL
VIENNA MOTOR SYMPOSIUM
APRIL 26 TH AND 27 TH, 2018
Von/By Bernhard Geringer und Hans Peter Lenz MTZextra
MTZ Motortechnische Zeitschrift 79 (2018), Nr. 9 | Springer Vieweg | Wiesbaden | Germany
TAGUNGSBERICHT Wiener Motorensymposium
39. INTERNATIONALES WIENER
MOTORENSYMPOSIUM
AUTOREN
Anlässlich des 39. Internationalen Wiener Motorensymposiums am
26. und 27. April 2018 trafen sich wie jedes Jahr über 1100 füh-
rende Ingenieure und Wissenschaftler der Motoren- und Antriebs
entwicklung aus aller Welt. Der vorliegende Bericht stellt zum Teil
Univ.-Prof. Dr. Bernhard Geringer
gekürzte Zusammenfassungen der Vorträge der einzelnen Autoren ist Vorsitzender des
Österreichischen Vereins für
sowie der Reden der beiden Organisatoren der Veranstaltung, Kraftfahrzeugtechnik (ÖVK) in Wien.
Univ.-Prof. Dr. Bernhard Geringer, Vorsitzender des Österreichischen
Vereins für Kraftfahrzeugtechnik, und Univ.-Prof. Dr. Hans Peter Lenz,
Ehrenvorsitzender des Österreichischen Vereins für Kraftfahrzeugtech-
nik, vor. Auf der Webseite des Internationalen Wiener Motorensym-
posiums (wiener-motorensymposium.at) stehen für Teilnehmer alle Univ.-Prof. Dr. Hans Peter Lenz
ist Ehrenvorsitzender des
Vorträge dieses und vergangener Symposien zum Download bereit. Österreichischen Vereins für
Kraftfahrzeugtechnik (ÖVK) in Wien.
2
EINLEITUNG
Nach einer Begrüßungsfanfare des
Orchesters der Technischen Universität
Wien grüßte Prof. Lenz, BILD 1, die Teil
nehmer des 39. Internationalen Wiener
Motorensymposiums.
Prof. Lenz führte einleitend zum
Thema „Batterien und Verbrennungs
motoren liegen im Wettstreit, wer
wird der Sieger sein?“ aus: „Seit 50 bis
60 Jahren vermessen wir immer wieder
verschiedene Motorkomponenten oder
Antriebskonzepte, ob sie besser geeignet
sind als die bestehende Technik. Denken
Sie an die Benzineinspritzung, Aufladung
oder gänzlich neue Antriebssysteme wie BILD 1 Univ.-Prof. Dr. H. P. Lenz
Gasturbinen von Daimler oder Volvo.
Erinnern Sie sich an den Parallel-Hybrid
von VW, den Audi-Duo oder den Dampf
motor? Beim Wettbewerb batterieelek- Es ist sicher klug, alle Antriebsformen PLENAR-ERÖFFNUNGSSEKTION
trisch – Verbrennungsmotor zeigen beide im Hinblick auf zukünftige Anwendun
Vor- und Nachteile und beinhalten noch gen zu untersuchen, aber soll man von Anders Nielsen, BILD 3, Chief Technical
Herausforderungen, zum Beispiel die einer Art auf die andere springen? Muss Officer, Volkswagen Truck & Bus, Söder
Kosten der Ladeinfrastruktur und deren man dabei gleich die Fertigung in Millio tälje, Schweden: „Wie Volkswagen Truck
Errichtung. Auch die Problematik, ob nenstückzahlen planen, ohne zu wissen, & Bus die Zukunft des Transports
ausreichend Strom für E-Mobile rege ob der Kunde die Entwicklung annimmt? mitgestaltet.“
nerativ hergestellt werden kann, ist zu Ist nicht die erfolgreiche Einführung „Wir leben in einer von dramatischem
erwähnen. oder Ablehnung einer neuen Antriebsart Wandel gekennzeichneten Welt, in der
Im vergangenen Jahr wurden Otto besser, wenn es sich zunächst um gerin Ineffizienzen nicht mehr zulässig sind.
motoren vorgestellt, die abgasseitig gere Stückzahlen handelt? Das Rennen Wir sprechen nicht mehr von Evolution
alle erforderlichen Forderungen erfül- Diesel – E-Mobil läuft noch, keine vor bei der Entwicklung von automatisierten,
len. In diesem Jahr folgen entsprechende zeitigen Schlüsse.“ vernetzten und sauberen Fahrzeugen
Dieselmotoren von vier Herstellern Anschließend folgte die von Prof. Lenz mit alternativen Antrieben. Die Nutz
beziehungsweise Zulieferern. geleitete Plenar-Eröffnungssektion, BILD 2. fahrzeugindustrie befindet sich inmitten
BILD 2 Plenar-Eröffnungssektion v. l. n. r.:
Prof. S. Wolf, Prof. H. P. Lenz, A. Nielsen, Prof. H. List, Prof. B. Geringer BILD 3 A. Nielsen, Volkswagen Truck & Bus
3
TAGUNGSBERICHT Wiener Motorensymposium
zu einem Drittel der Betriebskosten
beim Langstreckentransport einge
spart werden. Konnektivität stellt
somit einen großen Schritt in Richtung
Optimierung des Systems für unsere
Kunden dar. Der Verbrennungsmotor
wird noch viele Jahre lang eine bedeu
tende Rolle spielen, obwohl die elek
trischen Antriebe im Laufe der Zeit
aufholen werden. Die Kombination
dieser drei Technologien – automati
siert, vernetzt und sauber – wird eine
radikale Transformation bewirken.
Eines steht jedenfalls fest: In der
Welt des Transports werden massive
Veränderungen stattfinden.“
Prof. KR Ing. Siegfried Wolf, BILD 4,
Verwaltungsratsvorsitzender, Russian
Machines LLC, Moskau, Russland:
„Russland, ein schlafender Riese?“
BILD 4 Prof. KR Ing. S. Wolf, Russian Machines LLC „Ich freue mich sehr, dass ich mich BILD 5 Prof. Dr. H. List, AVL List GmbH
mit Ihnen über ein Thema, das aktuel
ler denn je ist, austauschen kann:
Russland, ein schlafender Riese? Der
einer Revolution. Unsere Lkw können russische Markt besitzt seit jeher für in Russland selber, zum anderen die
Daten sammeln und übertragen, was deutsche und österreichische Unter gesamte Sanktionspolitik. Sanktionen
die Voraussetzung für die Entwicklung nehmen einen sehr hohen Stellenwert. sind ein klassischer und ein politischer
neuer Technologien darstellt. Diese zie Sehr gerne werde ich Ihnen jetzt einen Risikofaktor für Unternehmen, direkt
len darauf ab, das gesamte Ökosystem Überblick geben – über die Situation und indirekt sind wir davon betroffen.“
zu optimieren. Dank Konnektivität in Russland, welcher Markt eigentlich Prof. Dr. Helmut List, BILD 5, Vor
können für automatisierte Fahrzeuge dahintersteckt, mit welchen Situationen sitzender der Geschäftsführung,
immer intelligentere Systeme geschaffen wir uns auseinandersetzen müssen. AVL List GmbH, Graz, Österreich:
werden. Damit kann perspektivisch bis Das heißt zum einen die Probleme „Antriebssysteme im Wandel.“
BILD 6 Festsaal
4
„Der Verbrennungsmotor hat das klare wendigen kurzen Entwicklungszeiten „Nicht nur der Antrieb selbst
Potenzial, durch Nutzung der Synergien darstellbar. Hier sei eine wesentliche ist im Wandel, sondern auch die
insbesondere mit leistbarer Elektrifizie Verlagerung der Entwicklung, aber Entwicklungsmethodik des Antriebs“,
rung – Stichwort milde Hybridisierung auch der Validierung in die virtuelle so List.
wie beispielsweise auf 48-V-Niveau – Welt erforderlich. Bestimmend sei an Nach der gemeinsamen Plenar-
sowohl die CO2-Emissionen noch weiter dieser Stelle eine effiziente Verknüp Eröffnungssektion folgten in zwei
abzusenken als auch den Schadstoffaus fung von realen und virtuellen Entwick Parallelsektionen, BILD 6 und BILD 7,
stoß so weit zu reduzieren, dass die Luft lungsumgebungen, die ein nahtloses die Fachvorträge unter der Leitung
qualität auch in Ballungsgebieten wieder Springen zwischen den jeweils effektivs von Univ.-Prof. Dr. G. Brasseur, BILD 8,
verbessert wird – ‚Zero Impact Emission‘.“ ten Entwicklungsumgebungen erlaubt. Univ.-Prof. Dr. H. Eichlseder, BILD 9,
BILD 7 Zeremoniensaal
List führt aus, dass Verbrennungs
motor, batterieelektrischer Antrieb und
Brennstoffzelle weniger als konkurrie
rende Wettbewerber, sondern vielmehr
als synergetisch kombinierbare Bau
steine gesehen werden sollten, um die
zukünftigen Anforderungen möglichst
effizient zu erfüllen.
Für die zukünftige Technologiever
teilung im Markt sei jedoch schlussend
lich die praktische Umsetzbarkeit einer
explodierenden Modellvielfalt in robuste
Serienlösungen bestimmend – insbe
sondere unter der Randbedingung der
von immer kürzeren und rascheren
Änderungen der Gesetzgebung gepräg
ten Entwicklungszyklen.
Dies sei mit traditionellen Entwick
lungsansätzen weder in der erforderli
chen Validierungstiefe noch in den not BILD 8 Univ.-Prof. Dr. G. Brasseur BILD 9 Univ.-Prof. Dr. H. Eichlseder
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TAGUNGSBERICHT Wiener Motorensymposium
BILD 10 Univ.-Prof. Dr. W. Eichlseder BILD 11 Univ.-Prof. Dr. B. Geringer BILD 12 Assoc. Prof. Dr. P. Hofmann
Univ.-Prof. Dr. W. Eichlseder, BILD 10, „Der Diesel Powertrain auf dem Weg zu
Univ.-Prof. Dr. B. Geringer, BILD 11, Assoc. einem vernachlässigbaren Beitrag bei
Prof. Dr. P. Hofmann, BILD 12, Univ.-Prof. den NO2-Immissionen in den Städten.“
Dr. G. Hohenberg, BILD 13, Univ.-Prof. Dr. „Seit September 2017 gilt in der EU
H. P. Lenz, BILD 14, und Prof. Dr.-Ing. S. die erste Stufe (Euro 6d temp) des Maß
Pischinger, BILD 15. Eine umfassende nahmenpakets zu Realfahremissionen
Ausstellung neuer Motoren, elektri (RDE). Die zweite Stufe (Euro 6d final)
scher Antriebssysteme, Komponenten tritt zum 1. Januar 2020 in Kraft. Die
und Fahrzeuge ergänzte die Vorträge damit einhergehenden Anforderungen
BILD 16, BILD 17, BILD 18, BILD 19, BILD 20 werden einen deutlichen Beitrag zur
und BILD 21. weiteren Reduktion der Luftbelastung
durch Pkw-Emissionen in Städten leis
ten. Durch den flächendeckenden Ein
NEUE DIESELMOTOREN
satz von Partikelfiltern bei Dieselmo
Ing. F. Steinparzer, BILD 22, BMW Moto toren werden die Partikel nicht weiter
ren GmbH, Steyr, Österreich: „Die Tech als Handlungsfeld für diesen Antrieb
nik des neuen BMW Sechszylinder- BILD 13 Univ.-Prof. Dr. G. Hohenberg
Dieselmotors im X4 M40d.“
„Mit Einführung des neuen BMW
7er startete in 2015 das Ausrollen der
neuen Sechszylinder-Dieselmotoren
familie. Neben der 30d-Position wird
auch eine 40d- und 50d-Leistungsstufe
angeboten. Neu im Portfolio dieser
Motorengeneration ist ein M-Perfor
mance-Modell unter der Bezeichnung
M40d. Zielsetzung bei der Entwicklung
des neuen Antriebs waren die M-typi
schen Leistungs- und Dynamikeigen
schaften sowie die Befähigung auf die
neueste EU-Emissionsgesetzgebung.
Es wird die Technik zur Erreichung
der anspruchsvollen Gesamtzielsetzung
beschrieben, und es werden die Funk
tionsergebnisse für Fahrleistung, Ver
brauch und Emissionen gezeigt.“
Dr.-Ing. A. Kufferath, BILD 23, Robert
Bosch GmbH, Stuttgart, Deutschland: BILD 14 Univ.-Prof. Dr. H. P. Lenz BILD 15 Prof. Dr.-Ing. S. Pischinger
6
BILD 16 Ausstellung: Stand von Audi
BILD 17 Außenausstellung von AVL
BILD 19 Ausstellung: Stand von Daimler
BILD 18 Ausstellung: Stand von Bosch
BILD 20 Ausstellung: Stand von Miba
BILD 21 Ausstellung: Stand von VW
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TAGUNGSBERICHT Wiener Motorensymposium BILD 22 Ing. F. Steinparzer, BMW Motoren GmbH BILD 23 Dr.-Ing. A. Kufferath, Robert Bosch GmbH BILD 24 Dipl.-Ing. M. Köhne, Volkswagen AG betrachtet, sondern der Fokus der zylinder-Dieselmotorengeneration von abgerundet. Zentrales Entwicklungsziel Entwicklungsaktivitäten liegt auf der Volkswagen und ihre wesentlichen dieses Motors war, neben der Realisie weiteren Senkung der Stickoxidemissio technischen Merkmale. Der neue Motor rung eines sehr niederen Emissions- nen und auf der robusten Absicherung wurde im Hinblick auf eine weitere niveaus und der Erfüllung von RDE eines niedrigen Emissionsniveaus auch deutliche Effizienzsteigerung, auf die Stufe 1 beziehungsweise Euro 6d temp, unter kritischen Fahr- beziehungsweise Erfüllung sämtlicher, auch künftiger eine deutliche CO2-Reduzierung gegen Umgebungsbedingungen. Hierfür sind Abgasanforderungen im Bereich EU 28 über der Basisvariante zu erreichen. ein optimales Zusammenspiel von Ver und der Anwenderländer, auf die Ver Die Verbrauchsvorteile werden aus brennungsmotor und Abgasnachbehand besserung von Leistungsentfaltung dem für den reduzierten Brennraum lungssystem sowie ein effizientes Tem sowie Komfort und auf eine deutliche angepassten Stufenmuldenbrennverfah peraturmanagement unerlässlich. Eine Gewichtsreduzierung entwickelt. Köhne ren, aus Maßnahmen zur Reibungsmin konsequente Umsetzung dieser Maßnah erläutert, dass der neue Vierzylinder- derung sowie aus der weiterentwickel men steht ausdrücklich nicht im Wider Dieselmotor von Volkswagen zunächst ten Aufladung und aus sehr geringen spruch zu dem CO2-Vorteil, den der Die in den Fahrzeugen der Marke Audi mit Ladungswechselverlusten generiert. sel Powertrain mitbringt. Die Auflösung längs eingebautem Motor und mit einer Das Motorkonzept bedient sich aus den dieses Zielkonflikts wird an einem milden Hybridisierung zum Einsatz modularen Komponenten der Dieselmo Versuchsträger detailliert aufgezeigt. kommt. Der Motor wird in der Folge Weiterhin werden die Emissionsergeb in den Konzernfahrzeugen mit quer nisse dieser Untersuchungen als Ein eingebautem Motor eingesetzt werden gangsparameter in eine Immissionssimu und die Vorgängergeneration bis 2021 lation am kritischen Hotspot ‚Am Neckar dort vollständig ersetzen. tor‘ in Stuttgart verwendet. Es kann Dr. M. Kemmner, BILD 25, Daimler AG, dargestellt werden, dass die These eines Stuttgart/Sindelfingen, Deutschland: vernachlässigbaren Anteils des Diesel „OM 654-1,6-l – Der verbrauchsopti Powertrain zu den NO2-Immissionen mierte Vierzylinder-Einstiegsmotor aus selbst an den kritischen Hotspots Reali der neuen Dieselmotorenfamilie von tät werden kann.“ Mercedes-Benz.“ Dipl.-Ing. M. Köhne, BILD 24, Volks „Die neue Dieselmotorenfamilie von wagen AG, Wolfsburg, Deutschland: Mercedes-Benz wurde mit der Basisvari „Die neue Vierzylinder-Dieselmotoren ante des Vierzylindermotors OM 654 generation von Volkswagen.“ und dem Sechszylindermotor OM 656 „Der Dieselantrieb stellt im Antriebs erfolgreich eingeführt. Dazwischen hat portfolio der Volkswagen AG einen sich der OM 654 Top Type mit zweistu wichtigen Baustein zur Erfüllung der figer Aufladung eingereiht. Kundenbedürfnisse und zur Erreichung Das Portfolio wird mit dem hier der CO2-Ziele des Unternehmens dar“, vorgestellten Einstiegsmotor OM 654 so Köhne. Der Beitrag beschreibt mit 1,6 l Hubraum, im Weiteren als die Zielsetzungen für die neue Vier OM 654 D16 bezeichnet, nach unten BILD 25 Dr. M. Kemmner, Daimler AG 8
torenfamilie OM 654/656. Es beinhaltet Der neue BMW Achtzylinder-Otto einem Mildhybridkonzept kombiniert
aber auch Weiterentwicklungen mit motor ist damit ein herausragender zu werden. So ausgestattet wird aus
Fokus auf Reibungsreduzierung.“ Vertreter des BMW-Efficient-Dynamics- dem ,Sportmotor‘ des RS 5 ein sehr
Der Vortrag beschreibt den Motorauf Programms.“ souveräner, komfortabler und spar
bau, die grundmotorischen Weiterent Dipl.-Ing. J. Königstedt, BILD 27, Audi samer Antrieb.“
wicklungen dieser Variante, Applikation AG, Neckarsulm/Ingolstadt, Deutsch Dr. W. Demmelbauer-Ebner, BILD 28,
von Verbrennung und Abgasnachbe land: „Die konsequente Weiterentwick Volkswagen AG, Wolfsburg, Deutsch
handlung sowie die erzielten Ergeb lung des neuen V6 TFSI-Motors von land: „Der neue 1,5-l EA211 TGI evo –
nisse am Prüfstand und im Fahrzeug. Audi – Der nächste Meilenstein der Volkswagen gibt E-Gas.“
TFSI-Technologie.“ „Mit E-Gas (erneuerbarem CNG)
„Der neue 2,9-l V6 TFSI des neuen betriebene Ottomotoren stellen einen
NEUE OTTOMOTOREN 1
Audi RS 5 ist das aktuelle Highlight der wesentlichen Baustein des Antriebsport
Dr.-Ing. J. Hahn, BILD 26, BMW Group, neuen V6 TFSI-Motorfamilie von Audi, folios für eine nachhaltige, CO2-neutrale
München, Deutschland: „Der neue BMW deren Einführung Mitte 2016 mit dem Mobilität dar. Damit sind mit gasförmi
Achtzylinder-Ottomotor.“ 3,0-l V6 TFSI begann. gen Kraftstoffen betriebene Fahrzeuge
„In der Fahrzeugoberklasse stellen Das Aufladekonzept des neuen V6- als ideale Ergänzung zur Elektromobi
Achtzylindermotoren eine souveräne TFSI mit zwei Turboladern im Innen-V lität zu sehen. Volkswagen hat bereits
und global relevante Motorisierung dar. steht für kurze Gaswege und ein sehr 2017 in enger Abstimmung mit Versor
Zur Stärkung dieses Segments hat BMW souveränes Ansprechverhalten. gern, Netz- sowie Tankstellenbetreibern
einen charakterstarken neuen Achtzy Der Motor leistet 331 kW und ent eine Offensive gestartet, welche sich
linder-Ottomotor entwickelt. Neben wickelt ein Drehmoment von 600 Nm zum Ziel gesetzt hat, das bestehende
der Erfüllung aller aktuellen Anforde im Bereich von 1900 bis 5000 min-1. Tankstellennetz in Deutschland bis 2025
rungen hinsichtlich Effizienz und Emis Neben den Audi-typischen Eigenschaf auf 2000 Tankstellen zu erweitern sowie
sionen stand dabei insbesondere die ten – Dynamik und Sportlichkeit – lagen eine Million CNG-betriebene Fahrzeuge
Emotionalisierung dieses Antriebs im die Entwicklungsschwerpunkte im kon auf Deutschlands Straßen zu bringen.
Vordergrund.“ sequenten Downsizing, um auch in die Für eine erfolgreiche Umsetzung
Hahn beschreibt in dem Beitrag sem Leistungssegment die Reduzierung dieser Offensive ist ein breites Angebot
das Motorkonzept und die konstruk der CO2-Emissionen und den Leichtbau an CNG-Fahrzeugen entscheidend.
tive Ausführung sowie die funktiona weiter voranzutreiben. Das Unternehmen stellt den neuen
len Eigenschaften des neuen BMW Die nun erweiterte V6 TFSI-Motorfa 1,5-l EA211 TGI evo vor, der bereits durch
Achtzylinder-Ottomotors. „Die deutlich milie mit einem Leistungsspektrum von die technischen Gene des 1,5-l EA211
gesteigerte Dynamik bei gleichzeitig 210 bis 331 kW bietet die Möglichkeit, TSI evo in idealer Weise auf den bivalen
niedrigem Kraftstoffverbrauch vor diverse Motoren der Volkswagen Group ten Betrieb mit flüssigem und gasförmi
allem in Kundenhand führt in Kombi zu substituieren. Beim 2,9-l V6 TFSI gem Kraftstoff vorbereitet ist. Hier ist
nation mit dem typischen Klangbild besteht zudem die Möglichkeit, künftig neben einer hohen Verdichtung vor allem
dieser Motorbauart zu einem beein um einen elektrisch angetriebenen Ver das effiziente TSI-Miller-Brennverfahren
druckenden und authentischen Gesamt dichter ergänzt und mit einem Riemen- in Kombination mit der VTG-Aufladung
paket im brandneuen Sportfahrzeug. Starter-Generator mit 48-V-Bordnetz zu zu nennen.“
BILD 26 Dr.-Ing. J. Hahn, BMW Group BILD 27 Dipl.-Ing. J. Königstedt, Audi AG BILD 28 Dr. W. Demmelbauer-Ebner, Volkswagen AG
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TAGUNGSBERICHT Wiener Motorensymposium
NEUE OTTOMOTOREN 2 Die GSE-Motorenfamilie mit dem Drei
zylinder-1,0-l- und dem Vierzylinder-
Dipl.-Ing. C. Weber, BILD 29, Ford-Werke 1,3-l-Motor stellt eine absolute Neuerung
GmbH, Köln, Deutschland: „Entwick dar, die folgende Merkmale aufweist:
lung eines speziell für den Betrieb mit langer Hub, kleiner Lagerdurchmesser,
Methan ausgelegten Verbrennungs Pleuelzapfenversatz und geringes Ver
motors.“ hältnis von Kurbelradius und Pleuel
Der Vortragende beschreibt die Ent länge, Motor mit Motorblock und Zylin
wicklung und Optimierung eines neuen derkopf aus Aluminium, kompakter
Verbrennungsmotors, der mit Methan Vierventilbrennraum mit hoher Tumble
betrieben wird. Als Brennstoffe kom strömung durch die Einlasskanäle
men Erdgas, Bio-Methan oder „Power- sowie die seitlich angeordnete Hoch
to-Gas“-Methan infrage. druck-Kraftstoffeinspritzdüse, ein Multi
Der Motor basiert auf dem neuen Air-VVL-System (FCA-eigene Technolo
Ford 1,0-l GTDI Ecoboost-Motor. Die gie) und ein im Zylinderkopf integrierter
Grundkonstruktion wurde so überar Auslasskrümmer. Zusätzlich wurde die
beitet, dass die thermodynamischen Hybridisierung garantiert.
Eigenschaften von Methan durch sehr Alle diese Eigenschaften machen die
hohe zulässige Verbrennungsdrücke BILD 29 Dipl.-Ing. C. Weber, GSE-Turbomotoren aufgrund ihres nied
maximal ausgenutzt werden können. Ford-Werke GmbH rigen Treibstoffverbrauchs, ihrer hohen
Bei einer maximalen Leistung von Leistung, ihres niedrigen Gewichts,
110 kW liefert der Motor einen sehr ihres Akustik- und Schwingungsverhal
hohen effektiven Mitteldruck von 30 bar tens sowie ihrer Wärmeentwicklung zu
in einem weiten Drehzahlband. Um einer wichtigen Akteuren in der Klasse der
seits dieses hohe spezifische Drehmoment hubraumkleinen Motoren.“
zu erreichen und andererseits Kraftstoff J. Y. Kim M.Sc., BILD 31, Hyundai
einzusparen, wurde der Motor mit einem Kia Motor Group, Namyang, Korea:
Bündel an innovativen Technologien wie „Hyundai-Kias SmartStream 1,6-l DI-
beispielsweise voll variablen, mechanisch Turbomotor.“
betätigten Einlassventilen, einer parallel „Hyundai-Kia plant, die nächste
sequenziellen Registeraufladung sowie Generation von Antriebssträngen mit
einer Methan-Direkteinspritzung aus den neu entwickelten 1,6-l MPI- und
gestattet, führt Weber aus. Turbo-GDI-Motoren unter dem Marken
Das Gesamtmotorkonzept und die namen ,SmartStream‘ einzuführen.
Design-Merkmale der wesentlichen Das Unternehmen implementiert seine
Motorkomponenten werden beschrie innovativen Technologien – kontinu
ben und erste thermodynamische ierlich variable Ventilöffnungsdauer
Untersuchungsergebnisse gezeigt. (CVVD) und Niederdruck-Abgasrück
Dipl.-Ing. C. De Marino, BILD 30, BILD 30 Dipl.-Ing. C. De Marino, führung (LP-EGR) – in diese neuen
FCA EMEA Powertrain Engineering, FCA EMEA Powertrain Engineering Motoren, um Kraftstoffverbrauch und
Turin, Italien: „Der Global Drei- und Emissionen zu senken.
Vierzylinder-Turbomotor: Die neue Was den Kraftstoffverbrauch betrifft,
FCA-Familie von kleinen Hightech- reduziert die CVVD die Pumpverluste
Benzinmotoren.“ durch Verwendung langer Ventilöff
„Seit 2007 verfolgt FCA mit dem nungszeiten. Auch wenn die CVVD
Fire 1,4-l-Turbomotor eine Strategie den Kraftstoffverbrauch stark senkt,
zur Reduktion des Kraftstoffverbrauchs, ist der Einfluss der CVVD-Technologie
die auf der Umsetzung des Downsizing- im Bereich niedriger Drehzahlen und
Konzepts beruht. (hoher) Aufladung aufgrund geringer
Infolge der globalen Markterforder Pumpverluste weniger ausgeprägt. Des
nisse sowie der neuen Fahrzeug-Test halb findet LP-EGR Anwendung, um
zyklen ergibt sich insofern eine wesent den Kraftstoffverbrauch aufgrund nied
liche Herausforderung für die modernen rigerer Klopfneigung zu reduzieren.
Verbrennungsmotoren. Es ist daher Darüber hinaus hilft der integrierte
erforderlich, eine intelligente Kombina Abgaskrümmer, den stöchiometrischen
tion von Motortechnologien zu entwi Betriebsbereich im Vergleich zur vorher
ckeln, um bei allen Fahrbedingungen gehenden Motorgeneration auszuweiten.
einen stöchiometrischen Betrieb zu Ein 350-bar-Kraftstoffeinspritzsystem
ermöglichen und zugleich ein Right- BILD 31 J. Y. Kim M.Sc., wird verwendet, um die strengen Parti
sizing der Motoren sicherzustellen. Hyundai Kia Motor Group kelgesetzgebungen zu erfüllen. Eine
10variable Ölpumpe und niedrigviskoses „Es existieren heute viele Vorschläge
Öl kommen zur Reibungsreduzierung für synthetische Kraftstoffe (SK). Sie ste
zum Einsatz. hen im Wettbewerb mit der Elektromobi
Konsequenterweise unterscheidet die lität, die sich rasant entwickelt hat. Die
Kombination einzigartiger Technologien Vielfalt der Optionen, die schlechte Ver
in den ,SmartStream‘-Motoren Hyundai- fügbarkeit der Stoffe und ein grundsätz
Kia von anderen Automobilherstellern. liches Misstrauen gegenüber überzoge
Sie ist bald in konventionellen und in nen Versprechungen behindern eine
besonders umweltfreundlichen Fahrzeu zügige und praxisnahe Erprobung der
gen (HEV/PHEV) erhältlich.“ SK-Strukturen. Daher wird in einem ers
ten Teil des Beitrags ein Gerüst von Rah
menbedingungen skizziert, in dem das
KRAFTSTOFFE DER ZUKUNFT 1
Potenzial der SK beurteilt werden soll.
Dr. W. Warnecke, BILD 32, Shell, Fragen der systemischen Einbettung der
Hamburg, Deutschland: „Der Weg stofflichen Energieträger in ein Versor
zu nachhaltigen Kraftstoffen als gungssystem mit erneuerbaren Energien
Basis für Zero-Emission-Mobilität – (EE) stehen im Vordergrund. Ergebnisse
Hat PtX eine Chance?“ aus der Literatur legen nahe, dass die
„Niedrig- oder Nullemissionstechno BILD 32 Dr. W. Warnecke, Vertreter der Klasse von C1-Kraftstoffen
logien sind erforderlich, um der drei Shell besonders günstige Verbrennungseigen
verschiedenen Formen von Emissionen schaften aufweisen, leicht darstellbar
durch den Straßenverkehr, nämlich sind und eine noch tragbare Energie
CO2, NO2 und Partikel, Herr zu werden. dichte aufweisen. Eine wissenschaftlich
Bisher wurden batterieelektrische Fahr gestützte quantitative Beurteilung des
zeuge (BEV) und mit Brennstoffzellen Potenzials kann derzeit nicht gegeben
betriebene (FCEV) als einzig relevante werden. Aus rein chemischer Sicht kom
Antriebstechnologien betrachtet, da men alle C1-Moleküle als Kandidaten
sie keine Abgase emittieren. Aber diese für SK infrage, vor allem in Bereichen,
Antriebstechnologien werden nicht in denen hohe Lastforderungen die Bat
ausreichen, um für alle Arten von Fahr terie nachteilig groß machen und strenge
zeugen oder Transportmitteln sicher Anforderungen an die Vermeidung loka
zustellen, dass eine Mobilität mit nied ler Schadstoffe Kohlenwasserstoffe nur
rigen oder Nullemissionen erreicht mit sehr aufwendigen Nachbehandlungs
wird. Aus diesem Grund werden derzeit maßnahmen akzeptabel machen. SK
andere Optionen in der Kraftstofftech sind keine Konkurrenz zur Elektromobi
nologie untersucht, die sich als attraktive lität, sondern ihre sinnvolle Ergänzung.“
Lösungen erweisen könnten. Insbeson Dr.-Ing. M. Härtl, BILD 34, Technische
dere haben Power to X- (PtX) oder Universität München, Deutschland,
E-Treibstoffe das Interesse von Fahrzeug BILD 33 Prof. Dr. R. Schlögl, Fritz-Haber-Institut Dr. E. Jacob, BILD 35, Emissionskonzepte
herstellern und einigen Gesetzgebern in der Max-Planck-Gesellschaft Motoren, Krailling, Deutschland: „DMC+
der EU geweckt. PtX- beziehungsweise als partikelfreier und potenziell nachhal
E-Treibstoffe sind flüssige oder gasför tiger Kraftstoff für DI-Ottomotoren.“
mige synthetische Treibstoffe, die aus „Im Vergleich zur Verwendung von
(idealerweise grünem) Strom erzeugt Kraftstoffen auf KW-Basis minimieren
werden“, so Warnecke. C1-Oxygenate mit Ausnahme von Metha
In seinem Vortrag beschäftigt er sich nol das Gefahrenpotenzial für Gesund
mit dem potenziellen Bedarf für solche heit und Umwelt. Während bei Diesel
Treibstoffe, aufgegliedert nach Fahr motoren bereits seit einigen Jahren die
zeugarten und Transportmitteln. Auch Stoffklasse der Oxymethylenether (OME)
die Nachfrage nach Strom aus zusätzli als emissionsgünstige Option für nach
chen PtX sowie die Verfügbarkeit aus haltig herstellbare synthetische Kraft
reichender Mengen von grünem Strom stoffe untersucht wird, fehlen entspre
auf der Basis von verfügbaren Quellen chende Lösungen für Ottomotoren.
Dritter wurde erläutert. Die Entwicklung von DMC+ (Dime
Prof. Dr. R. Schlögl, BILD 33, Fritz- thylcarbonat + Methylformiat + Etha
Haber-Institut (FHI) der Max-Planck- nol) auf Basis der C1-Chemie eröffnet
Gesellschaft, Berlin, Deutschland: die Chance für eine emissionsfreie Mobi
„Erneuerbare Energien in der Mobilität: lität auch mit Ottomotoren.“
Das Potenzial synthetischer Kraftstoffe BILD 34 Dr.-Ing. M. Härtl, Die Vortragenden präsentieren die
auf der Basis von CO2.“ Technische Universität München Methodik zur Definition einer zielfüh
11TAGUNGSBERICHT Wiener Motorensymposium
Emission von Sub-23-nm-Partikeln „Die Kommission hat inzwischen
gelegt, die durch den Oxygenat-Kraftstoff ein Simulationsinstrument mit dem
ebenfalls deutlich reduziert werden. Namen VECTO (Vehicle Energy Con
Prof. Dr.-Ing. S. Pischinger, BILD 15, sumption Calculation Tool) entwi
RWTH Aachen University, Aachen, ckelt, um die CO2-Emissionen und
Deutschland: „Power-to-Liquids – den Treibstoffverbrauch von schweren
Kompensation variierender E-Fuel- Nutzfahrzeugen bestimmen zu können.
Zusammensetzungen mittels Digital In der EU wird die Zertifizierung von
Rate Shaping.“ Kraftfahrzeugen entsprechend den
„Synthetische Kraftstoffe, beispiels Typengenehmigungsbestimmungen
weise sogenannte E-Fuels, bieten erheb laut Rahmenrichtlinie 2007/46/EC,
liches Potenzial zur Lösung der Zielkon die derzeitig in eine neue Verordnung
flikte zwischen CO2- und Schadstoffemis abgewandelt werden soll, vorgenom
sionen von Dieselmotoren. Damit bieten men. Ein neuer Rechtsakt über die
sie eine sinnvolle Lösung für eine sau Zertifizierung entsprechend der beste
bere und nachhaltige Mobilität“, führt henden Verordnung 595/2009, welche
Pischinger aus. die Schadstoffemissionen von schwe
Durch die unterschiedlichen Koh ren Nutzfahrzeugen regelt, wurde
lenstoffquellen und das fluktuierende bereits vorbereitet und der Text wurde
BILD 35 Dr. E. Jacob, Emissionskonzepte Motoren Angebot von regenerativem Strom vom Technischen Ausschuss ,Kraft
unterscheiden sich die Produktions fahrzeuge‘ (TCMV) angenommen.
schritte zur Kraftstoffherstellung, und Die neue Verordnung wird am
es treten Variationen in der Kraftstoff 1. Januar 2019 in Kraft treten. VECTO
renden Formulierung für DMC+ sowie zusammensetzung auf. Diese Unter wurde von der Kommission in enger
Ergebnisse aus Versuchen mit DMC+ an schiede stellen eine Herausforderung Zusammenarbeit mit verschiedenen
einem Otto-DI-Einzylindermotor. Ein dar, da sie zu erheblichen Abweichun Interessensgruppen ausgearbeitet.“
Rückgang der PN-Emissionen um zwei gen des Verbrennungsverhaltens füh Der Vortrag gibt einen Überblick
Größenordnungen sowie eine deutliche ren, welche typischerweise bei der über die Struktur dieses Instruments,
Senkung der Emission von NOx und Motorkalibrierung nicht berücksich einschließlich der Details zu den
organischen Komponenten (VOC) im tigt werden können. Einsatzprofilen und der Klassifi
Rohabgas werden demonstriert. Es Die Methode, die bei den in diesem zierung von Fahrzeugen. Savvidis
kommt ein Dreiwegekatalysator zum Beitrag vorgestellten Untersuchungen beschäftigt sich auch mit den Ergeb
Einsatz, der im stöchiometrischen angewandt wurde, nutzt die digitale nissen und Schlussfolgerungen des
Betrieb niedrigste Emissionen luftver Einspritzratenformung. Die online gene Wirksamkeitsnachweises.
unreinigender Komponenten ermöglicht. rierten Einspritzprofile werden automa Dr.-Ing. S. Klett, BILD 37, Ziehl-Abegg
Besonderes Augenmerk wird auf die tisch an das Soll-Verbrennungsverhalten Automotive GmbH & Co. KG, Kupferzell,
angepasst, um die gewünschte Emissio
nierung und Effizienz des Motors
sicherzustellen.
Alle Untersuchungen wurden an
einem Einzylinder-Forschungsmotor
durchgeführt, immer im Vergleich
zu konventionellem Dieselkraftstoff
auf Erdölbasis.
Es konnte gezeigt werden, dass die
ausgewählten Kraftstoffe großes Reduk
tionspotenzial bezüglich der Schadstoff-
emissionen bieten. Außerdem wurde das
Regelungskonzept erfolgreich zusammen
mit diesen Kraftstoffen demonstriert,
wodurch sich neuartige Anwendungs
gebiete erschließen lassen.
NEUE LKW-ANTRIEBE /- GETRIEBE
Dr. D. Savvidis, BILD 36, Europäische
Kommission, Brüssel, Belgien:
„CO2-Emissionen von schweren
BILD 36 Dr. D. Savvidis, Nutzfahrzeugen in der EU: Strategien BILD 37 Dr.-Ing. S. Klett,
Europäische Kommission und regulatorische Maßnahmen.“ Ziehl-Abegg Automotive GmbH & Co. KG
12Deutschland: „Hocheffizienter elektri die Elektrifizierung von Bussen und ter Designparameter auf die strömungs
scher Antrieb für Nutzfahrzeuge.“ Nutzfahrzeugen.“ mechanischen und thermodynamischen
„Die Schadstoffbelastung in den Dipl.-Ing. M. Bahne, BILD 38, Getrag Eigenschaften der Vorkammer analy
Städten Europas erzeugt Handlungsbe B.V. & Co. KG, Magna Powertrain, Unter siert. Weiterhin wurden neue Betriebs
darf, um die Emissionen zu reduzieren. gruppenbach: „Beitrag von Getriebe strategien eingeführt und untersucht.
Im Bereich der Kraftfahrzeuge sind dies technologien zur CO2-Reduzierung – Zudem konnte ein aktives Vorkammer
Abgasemissionen und Schallemissionen. Benchmark und Technologieausblick.“ konzept mit Niederdruck-Einspritzung
Ein Lösungsansatz hierzu ist das emissi „Unter dem Druck von Gesetzge eines Kraftstoff-Luft-Gemischs, anstelle
onsfreie Fahren durch Elektrifizierung bung und Endverbraucher wird eine reinen Flüssigkraftstoffs, eine signifi
der Fahrzeuge. schnelle Hybridisierung zur Senkung kante Reduktion der chemischen Ver
Der batterieelektrische Antriebs der CO2-Emissionen weltweit unumgäng luste innerhalb der Vorkammer erzielen.
strang, insbesondere in der Ausfüh lich, jedoch werden auch konventionelle Die Nutzung einer passiven Vorkam
rung mit Radnabenmotoren für Stadt Antriebsstrangvarianten zur Optimie mer mit optimiertem Layout führt zu
busse und Nutzfahrzeuge, weist rung von Fahrzeugattributen, Kosten einer erheblichen Reduktion der Klopf
gegenüber verbrennungsmotorischen und CO2-Ausstoß bei den Automobilher neigung im Hochlastbetrieb und gestat
Antriebssträngen eine deutlich redu stellern in den nächsten zehn bis 20 Jah tet die Erhöhung des Verdichtungsver
zierte Komplexität auf. ren eine wesentliche Rolle spielen. Bei hältnisses um circa zwei Einheiten. Der
Das ZAwheel von Ziehl-Abegg Auto der richtigen Auswahl der Getriebetech Kraftstoffverbrauch im relevanten Kenn
motive bietet einen kompletten, hoch nologie wird deshalb für den Automo feldbereich wird um 2 bis 4 % reduziert.
effizienten getriebelosen elektrischen bilhersteller neben der getriebeeigenen Im WLTP-Zyklus verbleibt ein Vorteil
Direktantrieb mit Radnabenmotoren Effizienz und Flexibilität auch die Kom von circa 3 %.
technologie inklusive Steuerung aus patibilität mit einer kompakten, günsti Der völlig neuartige Ansatz der Nie
einer Hand. Der speziell entwickelte gen und leistungsstarken Hybridtechnik derdruckeinspritzung eines Kraftstoff-
Inverter ist in das Innere des Motors immer wichtiger“, so Bahne. Luft-Gemischs in die Vorkammer zeigt
integriert und ermöglicht somit eine Der Beitrag untersucht, neben den ein hohes Potenzial zur Anhebung des
optimale und flexible Bauraumnutzung Wirkungsgraden und dem Einfluss der Luftverhältnisses im homogen-mageren
bei hoher Leistung und Sicherheit. aktuellen konventionellen Getriebetech Betrieb auf Luftverhältnisse von 2,2 und
Die hohe Effizienz des Antriebs nologien auf die CO2-Emissionen im darüber hinaus, bei jedoch vergleichs
ergibt sich aus der Kombination WLTP-Zyklus und realen Fahrbetrieb, weise geringen chemischen Verlusten.
des physikalischen Effizienzvorteils aus diesem Grund auch die nächste So konnte im homogen-mageren Betrieb
des Direktantriebs mit dem abge Generation der Getrag-DCT-Technologie bei niedrigsten spezifischen NOx-Emissio
stimmten Design und der Regelung und drei weitere Konzepte im Hybrid- nen von circa 0,3 g/kWh ein Verbrauchs
des Motors mit dem Inverter und Antriebsstrang: den 48-V-Mild-Hybrid, vorteil von circa 10 % gegenüber dem
der Antriebssteuerung. integrierte Hochvolt-Hybridsysteme und stöchiometrischen Betrieb erzielt werden.“
ZAwheel bietet eine zukunftswei die Kombination des Hochvolt-Hybrids Dr. G. Rösel, BILD 40, Continental,
sende, hocheffiziente Lösung für mit einem AWD E-Drive als P4-Hybrid. Regensburg, Deutschland: „Systeman
Magna legt hierbei gemeinsam mit
Getrag den Fokus auf die CO2-Potenzial
betrachtung von Getriebetechnologien
in Verbindung mit der Fahrzeugperfor
mance. Dabei gilt es, kostenoptimale
modulare Lösungsmöglichkeiten für
die Zielkonflikte der Automobilher
steller aufzuzeigen.
NEUE BRENNVERFAHREN /
MOTORSTEUERUNG
Dipl.-Ing. M. Sens, BILD 39, IAV GmbH,
Berlin/Gifhorn, Deutschland: „Vorkam
merzündung als Schlüsseltechnologie
für hocheffiziente Ottomotoren –
Neue Ansätze und Betriebsstrategien.“
Sens beschreibt in seinem Beitrag
das Potenzial der Anwendung eines
passiven und aktiven Vorkammer
zündsystems an einem konventionel
len Ottomotor.
BILD 38 Dipl.-Ing. M. Bahne, „In Voruntersuchungen wurde mittels BILD 39 Dipl.-Ing. M. Sens,
Getrag B.V. & Co. KG, Magna Powertrain 3-D-CFD-Simulation der Einfluss relevan IAV GmbH
13TAGUNGSBERICHT Wiener Motorensymposium
satz für ein Fahrzeug mit Benzindirekt
einspritzung und Partikelfilter im RDE.“
„Die Regenerierung des GPF bei nied
rigen Fahrgeschwindigkeiten ist vor
allem bei der Anordnung des GPF in
Unterflurposition eine Herausforderung.“
Rösel präsentiert ein System, das die
Regenerierung des GPF auch bei gerin
gen Fahrgeschwindigkeiten und gleich
zeitig niedrigen gasförmigen Emissionen
ermöglicht. Dieses System zur GPF-Rege
neration dient darüber hinaus als neuar
tiges Tankentlüftungssystem. Damit
sind eine schnelle und robuste Bestim
mung der HC-Konzentration der Spül
gase sowie eine Erhöhung der Spülrate
darstellbar, die für Hybridfahrzeuge und
wirkungsgradoptimierte Verbrennungs
motoren erforderlich sind. BILD 40 Dr. G. Rösel, BILD 41 M. Younkins PhD,
Die Vernetzung der Fahrzeuge unter- Continental Tula Technology
einander und mit der Verkehrsinfra
struktur wird in Zukunft einen weiteren
Beitrag zur Verbrauchs- und Schadstoff
verminderung sowie zur Komforter- Die Entwicklung hat gezeigt, dass
höhung leisten. Der Verkehrsfluss und eDSF die 48-V-Hybrid-Verbräuche
die Topologie der vorausliegenden Fahr um circa 8 % im WLTC verbessert.
strecke können in der Regenerations- Die Dynamic Scip Fire-Technologie
strategie des GPF in Zukunft berücksich wird weiterentwickelt in Verbindung
tigt werden, um Emissionen und Kraft mit Elektrifizierung, innovativen
stoffverbrauch zu reduzieren. Verbrennungsstrategien und anderen
M. Younkins PhD, BILD 41, Tula Technologien. Erhebliche Synergie
Technology, San Jose, USA, A. Rayl vorteile werden dadurch erreicht
MSEE, BILD 42, General Motors, Milford, und eingeführt.“
USA: „Dynamic Skip Fire: Technologie
für innovative Antriebe.“
INNOVATIVE MOTORTECHNIK
„Nach einer intensiven Bewertung
führt General Motors Tulas Dynamic J. J. Moon, BILD 43, GM Global Propulsion
Skip Fire (DSF)-Technologie als ein Systems, Pontiac, USA, Dipl.-Ing.
Dynamic Fuel Management (DFM)-Sys L. K. Cloos, BILD 44, Opel Automobile
tem zur Zylinderabschaltung in Serie GmbH, Rüsselsheim, Deutschland:
ein. Aufbauend auf dem Active Fuel „Das neue variable Ventiltriebsystem BILD 42 A. Rayl MSEE,
Management (AFM), das im Jahr 2005 von GM/Opel.“ General Motors
eingeführt wurde, erweitert DFM das „Variable Ventiltriebe stellen einen
System um die Zylinderabschaltung wichtigen Baustein für die Effizienzstei
für alle Zylinder der 5,3-l- und 6,2-l gerung turbo-aufgeladener Ottomotoren wickelt worden. Hauptmerkmal dieses
V8-Motoren. Die Abgasgrenzwerte dar. Im Spannungsfeld zwischen nied Schiebenockensystems ist eine dreistufige
für ULEV50 wurden angestrebt und rigen CO2-Emissionen einerseits und Variabilität einlassseitig.“
erreicht. Unter Einhaltung der für die weiter steigenden Anforderungen an Nach der Erläuterung des generellen
Serie gültigen Grenzwerte für Geräusch Fahrbarkeit und Ansprechverhalten auf Systemaufbaus stellen die Vortragenden
und Vibrationen wurden erhebliche geladener Motoren andererseits ermög die hardwareseitige Realisierung, insbe
Kraftstoffreduzierungen erreicht. lichen variable Ventiltriebe die Umset sondere der Schaltvariabilität, dar. Dabei
In allen Märkten werden zusätzliche zung zielführender Betriebsstrategien. gehen sie im Besonderen auf die Heraus
Technologien zur Verbesserung des In der Vergangenheit haben sich im forderungen bei der Umsetzung der Drei
Kraftstoffverbrauchs eingeführt, wie Markt zweistufige, mechanisch geschal stufigkeit ein. Anschließend wird die
die Elektrifizierung sowie Verbesserun tete Nockenwellen etabliert. Systemregelung erläutert, wobei neben
gen der Verbrennung und der Brennver Bei GM Propulsion Systems ist in enger der Aktuatorik auch auf die Sensorik
fahren. Tulas DSF stellt eine Ergänzung Zusammenarbeit mit der Opel Automobile eingegangen wird. Abschließend werden
dieser zusätzlichen Technologien dar. GmbH für die neue Generation aufgelade fertigungstechnische Aspekte des Sys
eDSF beispielsweise nutzt die Synergien ner Vierzylinder-Ottomotoren eine neue, tems diskutiert und das System hinsicht
zwischen DSF und der Hybridisierung. mehrstufig variable Ventilsteuerung ent lich des Kundennutzens bewertet.
14BILD 43 J. J. Moon, BILD 44 Dipl.-Ing. L. K. Cloos, BILD 45 Dr. G. Fraidl,
GM Global Propulsion Systems Opel Automobile GmbH AVL List GmbH
Antriebsstrang verteilt (voll flexibler das 24-Stunden-Rennen von Le Mans
Antriebsstrang). Zusätzlich wird der konnte der neu entwickelte 4,0-l V6 TDI-
Antriebsstrang mit der Fahrzeugumge Motor von Audi das volle Effizienzpoten
bung vollflächig vernetzt. zial des Dieselmotors zur Geltung brin
Verbrennungsmotor und Elektrifi gen. Die Kombination aus intelligentem
zierung ergänzen sich vielfach in Leichtbau, optimaler Werkstoffnutzung
synerget ischer Weise. Vergleicht und innovativen Technologien verhalf
man nun die Anforderungen an diesem Motor zu vielen Bestmarken, die
einen solchen Verbrennungsmotor als Maßstab für das Potenzial des Diesel
mit der Definition der Industrie 4.0, motors dienen. Der Motor besitzt durch
so ergeben sich umfangreiche Über das konsequent auf Effizienz entwickelte
einstimmungen. Damit erscheint es Brennverfahren einen sehr guten Wir
durchaus opportun, einen solchen kungsgrad und ermöglicht sogar den
umfassend auf die zukünftigen Bedürf Einsatz von CO2-neutralem Kraftstoff
nisse ausgelegten voll vernetzten Ver ohne Wirkungsgradeinbußen. Damit
brennungsmotor als Verbrennungs wurde seit dem ersten historischen Sieg
motor 4.0 (ICE 4.0) zu bezeichnen. des V12 TDI im Jahre 2006 in den fol
BILD 46 Dipl.-Ing. U. Baretzky, Der Verbrennungsmotor 4.0 bietet genden zehn Jahren eine weitere Gene
Audi AG nicht nur weitere Verbrauchsverbesse ration von Dieselmotoren geschaffen.
rungen, sondern auch ein derart niedri Der Sieg im ersten 24-Stunden-Rennen
ges Niveau von Schadstoffemissionen, nach den neuen Regeln bestätigte damit
Dr. G. Fraidl, BILD 45, AVL List GmbH, dass es sich am besten mit Zero Impact erneut eindrucksvoll den Audi-Leitsatz
Graz, Österreich: „Verbrennungsmotor 4.0.“ Emission beschreiben lässt. Das bedeu ,Vorsprung durch Technik‘ auch im
„Künftig erfordert die gleichzeitige tet, dass solche zukünftigen Verbren Sinne der Umwelt.“
Reduzierung der Schadstoff- und der CO2- nungsmotoren keinen negativen Einfluss
Emissionen signifikant erweiterte Funkti auf die Immissionssituation in Ballungs
ZUKÜNFTIGE ELEKTRISCHE
onalitäten des Antriebs, die vom Verbren gebieten mehr haben werden. Damit
ANTRIEBE / HYBRIDE
nungsmotor alleine nur mehr unzurei bleibt der Verbrennungsmotor – auch
chend dargestellt werden können. Sowohl beim Pkw – noch länger ein sinnvoller Dipl.-Ing. S. Juraschek, BILD 47, BMW
automatisierte Getriebe als auch insbe und notwendiger Grundstein Group, München, Deutschland:
sondere die Elektrifizierung können dazu zukünftiger Antriebsstrang-Portfolios.“ „Die elektrische Antriebstechnologie
beitragen, diese erweiterten Erfordernisse Dipl.-Ing. U. Baretzky, BILD 46, Audi der BMW Group.“
in effizienter Weise abzudecken. Dabei AG, Neckarsulm/Ingolstadt, Deutsch „Elektrische Antriebe sind überwie
werden diese Funktionalitäten nicht mehr land: „Der 4,0-l V6 TDI für die 24 Stun gend mit Schlagworten wie ,lokale
ausschließlich im Verbrennungsmotor den von Le Mans – Sieg der Effizienz.“ Schadstofffreiheit‘ und ,umweltbewuss
selbst (voll flexibler Verbrennungsmotor) „Mit der Einführung eines neuen tes Fahren‘ belegt. Ein Schattendasein
abgebildet, sondern auf den gesamten energiebasierten Reglements 2014 für fristen jedoch die emotionalen, charak
15TAGUNGSBERICHT Wiener Motorensymposium terbildenden Eigenschaften des elektri mit der Eigenentwicklung von elektri erzielt wurde“, so Oshima. In seinem schen Antriebs: die Drehmomentstärke schen Achsantrieben, Hochvoltspeichern Vortrag beschreibt er die neueste Ent und sofortige Drehmomentverfügbarkeit, und Ladesystemen ganz neue Wege. wicklungsstufe der THS-Technologie: die Spontaneität und Direktheit von elek Mit je einem Antrieb pro Achse verkör „Mit dem LC500h hat Lexus 2017 trischen Antrieben.“ pert das vollelektrische Antriebssystem ein Flaggschiff-Luxuscoupé eingeführt, Juraschek erläutert in seinem Vortrag, die Kernkompetenz des Unternehmens – das eindrucksvoll das Markenimage dass BMW seine Entwicklungen beson den Quattro-Antrieb – auf neue beein und die Wettbewerbsfähigkeit unter ders auf diese charakterbeeinflussenden druckende Weise. stützt. Bei der Entwicklung des LC500h Parameter der elektrischen Maschine E-Maschinen, Leistungselektroniken wurde das Potenzial des Hybridsystems fokussiert. „In der Entwicklung spielen und Achsgetriebe mit einem hohen durch Hinzufügen des neu entwickelten die jeweiligen Typen der elektrischen Gleichteileansatz bilden die Basis für Multi-Stage-Hybridsystem verbessert. Maschine eine entscheidende Rolle sowie einen komplett neuen Achsantriebsbau Dieses neue Multi-Stage-Hybridsystem die elektromagnetische Auslegung und kasten. Die elektrischen Achsantriebe kombiniert einen 3,5-l V6 Saugmotor mit die konstruktiven Herausforderungen werden im eigenen Motorenwerk bei optimierten elektrischen Komponenten hinsichtlich Leistung, Langlebigkeit, Audi Hungaria gefertigt. und verfügt über ein neu entwickeltes Robustheit, Gewicht, Nachhaltigkeit, Der 95-kWh-Hochvoltspeicher auf Getriebe mit mehrstufiger Untersetzung. Wirtschaftlichkeit und Akustik des elek 400-V-Basis ist ebenfalls eine Audi- Dieses Gesamtpaket bietet eine direkte trischen Antriebs. Eigenentwicklung. Für ein 360°-Sys und gleichmäßige Beschleunigung, die Die BMW Group hat den Anspruch temangebot wurden zahlreiche Services diejenige der vorherigen Variante mit einer Inhouse-Systemkompetenz für den und vielfältige Lademöglichkeiten ent 5,0-l V8 Benzinmotor übertrifft, und E-Antrieb: Die Kernkompetenzen Ent wickelt mit bis zu 150 kW Ladeleistung erfüllt die strengsten Abgasnormen wicklungs- und Technologie-Know-how, durch DC-Schnellladen.“ Euro 6 in Europa, SULEV30 in den Innovation und Produktion sind durch K. Oshima, BILD 49, Toyota Motor USA und J-SULEV in Japan.“ gängig im Haus verankert und lassen das Corporation, Aichi, Japan: „Neues Dipl.-Ing. C. Billig, BILD 50, BMW Unternehmen seine Wettbewerbsvorteile Mehrstufen-Hybridsystem für den Group, München, Deutschland: „Inno ausbauen. Ein weiterer Meilenstein, der LC500h mit innovativen Fahreigen vationen in elektrifizierten Antrieben dieses Konzept bestätigt, ist die Entwick schaften des THSII.“ und Herausforderungen für zukünftige lung der integrierten elektrischen BMW- „Die erste Generation des Toyota- Architekturen.“ Antriebseinheit der fünften Generation Hybrid-Systems (THS) feierte 1997 „Eine schnelle Ausrollung von als Teil der skalierbaren E-Baukästen, ihre Premiere im Prius und war damit BEVs und PHEVs ist erforderlich, um mit denen ab 2021 alle BMW-Modellbau die weltweit erste Serienanwendung die zukünftige CO2-Gesetzgebung reihen ausgestattet werden können.“ eines Hybrid-Pkws. zu erfüllen und den globalen Trends Dipl.-Ing. S. Pint, BILD 48, Audi AG, Die THS-Technologie wurde ständig folgen zu können. Ingolstadt, Deutschland: „Das neue voll weiterentwickelt und in verschiedenen Das kompakte Design der derzeitigen, elektrische Antriebssystem von Audi.“ Fahrzeugtypen angeboten, wobei immer modular aufgebauten Antriebskompo „Für das erste serienmäßige vollelek- eine Position unter den Spitzenplätzen nenten führt zu höherer Leistungs- und trische Antriebssystem beschreitet Audi in Bezug auf Verbrauch und Emissionen Energiedichte bei geringeren Kosten. BILD 47 Dipl.-Ing. S. Juraschek, BILD 48 Dipl.-Ing. S. Pint, BILD 49 K. Oshima, BMW Group Audi AG Toyota Motor Corporation 16
Der xEV-Antriebsbaukasten der war niemals so hoch wie heute. Brenn „Die Brennstoffzellentechnologie ist
fünften Generation, die sogenannte stoffzellen-Fahrzeuge stellen eine viel integraler Bestandteil der Antriebsstrategie
Gen5, ist der Enabler für ein breites, versprechende Alternative zu konven von Daimler. Über 12 Millionen Kilometer
skalierbares Antriebsangebot in einem tionellen Fahrzeugen dar. wurden bereits in Fahrzeugen mit Brenn
Fahrzeugportfolio mit Millionen Ein Die Hyundai Motor Company, die stoffzellenantrieb wie dem Mercedes-Benz
heiten über Laufzeit. Unsere Kunden im Jahre 2013 das erste Brennstoff B-Klasse F-Cell und dem Citaro FuelCell-
werden in jedem elektrifizierten Fahr zellenauto der Welt, den Tucson ix35, Hybrid-Stadtbus zurückgelegt. Jetzt steht
zeug die Wahl zwischen unterschied herausbrachte, wird sich mit der Ein der nächste Technologiesprung bevor:
lichen Reichweiten und Leistungen führung der nächsten Generation Zusammen mit den Partnern seines welt
haben und können so ihr maßgeschnei von Brennstoffzellenautos 2018 wei weiten Kompetenznetzwerks hat das
dertes Fahrzeug auswählen. Die Lösun terhin als Marktführer behaupten. Unternehmen ein komplett neues Brenn
gen generieren maximale Synergien Im neuen Brennstoffzellenauto wur stoffzellensystem entwickelt. Rund 30 %
zwischen BEV, PHEV und ICE und den alle technischen Fortschritte, kompakter als bisher, kann es erstmals
sind wesentliche Faktoren für den die in den letzten Jahren und davor vollständig im Motorraum untergebracht
Erfolg der BMW Group. erzielt wurden, umgesetzt, sodass werden. Weitere Fortschritte konnten die
Die nächste Generation der PHEV- seine Leistung in jeder Hinsicht die Brennstoffzellenentwickler bei Fahrleis
Antriebsstränge muss aber noch höhere des Vorgängermodells übertrifft. tungen und Reichweite erzielen. Zudem
Ziele erfüllen: Da die PHEV-Antriebs Der Wirkungsgrad konnte von 55,3 wurden die Kosten der innovativen
topologie eine vorherrschende Rolle auf 60 % gesteigert und die Reichweite Technologie deutlich verringert, zum
im Markt einnehmen wird, muss ihr von 415 auf 600 km erhöht werden. Die Beispiel durch die Reduktion des Pla
Package noch weiter optimiert werden. PS-Leistung konnte um 20 % auf 163 PS tinanteils im Brennstoffzellenstack um
Die Befähigung zu größerer elektrischer angehoben werden. Darüber hinaus hat 90 %“, führt Mohrdieck aus.
Reichweite und Leistung, intelligenteren das Fahrzeug die Fähigkeit, bei -30 °C Er erläutert den Aufbau des Systems
Ladelösungen und optimalem Passagier einen Kaltstart sicherzustellen. sowie dessen Hauptkomponenten, darü
komfort in einem kompakten Fahrzeug Ebenso konnte das Brennstoffzellen ber hinaus die maßgeblichen Fortschritte
sind die Hauptaufgaben für morgen.“ system erheblich verbessert werden.“ im Vergleich zum Vorgänger-Brenn
In diesem Vortrag werden neben den stoffzellensystem in der Mercedes-Benz
technischen Daten der nächsten Genera B-Klasse F-Cell. Abschließend diskutiert
BRENNSTOFFZELLEN / ELEKTRISCHE
tion von Brennstoffzellenfahrzeugen er die Herausforderungen in
ANTRIEBSSTRATEGIEN
auch das Konstruktionskonzept sowie der Entwicklung des Brennstoffzellen
J. Kim PhD, BILD 51, Hyundai Motor Com die Einzelheiten der technischen Umset systems der nächsten Generation.
pany, Gyeonggi-do, Korea: „Die nächste zung beschrieben. M. Toriumi, BILD 53, Nissan Motor Co.,
Generation Brennstoffzellen-Auto von Prof. Dr. rer. nat. C. Mohrdieck, BILD 52, Ltd., Kanagawa, Japan: „Nissans elek
Hyundai Motor Company.“ NuCellSys GmbH/Daimler Group, Kirch trische Antriebsstrangstrategie.“
„Die Nachfrage nach umweltfreund heim unter Teck/Nabern, Deutschland: „Nissans Entwicklungsstrategie für
lichen Fahrzeugen von der Industrie, „Das Brennstoffzellenaggregat des neuen einen Antriebsstrang, der nachhaltige
der Regierung und der Öffentlichkeit Mercedes-Benz GLC F-Cell.“ Mobilität ermöglicht, beruht auf zwei
BILD 50 Dipl.-Ing. C. Billig, BILD 51 J. Kim PhD, BILD 52 Prof. Dr. rer. nat. C. Mohrdieck,
BMW Group Hyundai Motor Company NuCellSys GmbH/Daimler Group
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