INTERNATIONALES WIENER MOTORENSYMPOSIUM 8. UND 9. MAI 2014 35TH INTERNATIONAL VIENNA MOTOR SYMPOSIUM MAY 8TH AND 9TH, 2014
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35. Internationales
Wiener Motorensymposium
8. und 9. Mai 2014
35 th International
Vienna Motor Symposium
May 8 th and 9 th, 2014
Von/By MTZextra
Hans Peter Lenz MTZ Motortechnische Zeitschrift 75 (2014), Nr. 9 | Springer Vieweg | Wiesbaden | Germany
Tagungsbericht Wiener Motorensymp o sium
35. INTERNATIONALES
WIENER MOTORENSYMPOSIUM
Zum 35. Internationalen Wiener Motorensymposium am 8. und 9. Mai 2014 trafen sich wie jedes Jahr über
1000 führende Ingenieure der Motorenentwicklung und Wissenschaftler aus aller Welt. Sie präsentierten ihre
neuesten Entwicklungen und gaben Ausblicke auf zukünftige Trends. Der vorliegende Bericht stellt zum Teil
gekürzte Zusammenfassungen der Vorträge der einzelnen Autoren vor.
2
Autoren Einleitung
Nach der Begrüßungsfanfare des Orchesters der Technischen
Universität Wien begrüßte Professor Lenz, u, die Teilnehmer
des ausgebuchten 35. Internationalen Wiener Motorensympo
siums, v.
Alle Vorträge sind wieder in den VDI-Fortschritt-Berichten,
Univ.-Prof. Dr. techN. einschließlich einer CD mit den Texten in englischer Sprache,
Hans Peter Lenz enthalten. Die Vorträge aus dem universitären Bereich wur
ist Vorsitzender des Österreichischen den – soweit gewünscht – einem Peer-Review-Verfahren durch
Vereins für Kraftfahrzeugtechnik
(ÖVK) in Wien (Österreich).
die Wissenschaftliche Gesellschaft für Kraftfahrzeug- und
Motorentechnik e.V. (WKM) unterzogen. Professor Lenz wies
auch auf das Suchsystem des Österreichischen Vereins für
Kraftfahrzeugtechnik hin, das die Möglichkeit bietet, mithilfe
von Suchbegriffen die Vortragstitel, Autoren und Firmen der
vorangegangenen Motorensymposien und auch sonst gehalte
ner Vorträge zu finden. Insgesamt sind über 1400 Vorträge
seit 1985 in dieser Datenbank enthalten.
Professor Lenz führte einleitend aus: „Wieder stehen wir vor
wesentlich verbesserten Antriebskonzepten. Ich kann nur wie
im Vorjahr wiederholen: ,Es war noch nie so spannend in der
Entwicklung der Automobilantriebe wie heute. Noch nie hatten
wir durch die Fortschritte der Technik so große Möglichkeiten
für Verbesserungen‘. Unser Ziel, nachhaltige Mobilität sicherzu
stellen, werden wir auch in Zukunft erreichen. Dabei setzen
u Univ.-Prof. Dr. techn. Hans Peter Lenz
v Eröffnung mit Fanfare
extra 3
Tagungsbericht Wiener Motorensymp o sium
w Plenar-Eröffnungssektion (v.r.n.l.): S. A. Kiefer, Dr. S. H. Cho, Prof. Dr. H.
List, Prof. R. Stadler, Dr. T. Hametner, Prof. H. P. Lenz x Festsaal
wir weniger auf revolutionäre Prozesse antrieb noch für Jahrzehnte Bestand zu Kenntnis nehmen“, so Lenz, „dass der
als auf Evolution, auf langjährige Entwick- habe, aber dann mit elektrischer Unter Verbrennungsmotor nicht mehr der allei
lungsprozesse“. stützung? Die elektrische Unterstützung nige Hauptpunkt bei der Entwicklung des
Nach Einschätzung von Professor der Verbrennungsmotoren werde zwei Antriebstrangs ist. Das Getriebe kommt
Lenz wurden die zum Teil übergroßen fellos zunehmen, das helfe auch, das fast gleichberechtigt dazu. Es geht noch
Erwartungshaltungen an alternative Leben der Verbrennungsmotoren zu weiter: Der Kunde erwartet bei aller Er
Antriebskonzepte mittlerweile überwie verlängern. füllung gesetzlicher Vorschriften auch
gend durch sachliche Berichterstattung Im Verbrennungsmotor als Hauptan gute Fahrbarkeit. Subjektives Empfinden
ersetzt, wie sie in Wien immer gepflegt trieb selbst steckt nach Ansicht von Pro muss in objektive Steuergrößen umge
werde. fessor Lenz auch heute noch gewaltiges setzt werden. Die Vernetzung des An
Interessant und erfreulich sei jeden Verbesserungspotenzial: triebstrangs mit der Umwelt bekommt
falls, dass Verbesserungen an Verbren :: Reibungsverminderung immer größere Bedeutung“. Die vielfach
nungsmotoren wieder stärker das Inter :: Downsizing oder Zylinderabschaltung beschworene Knappheit der Kraftstoffe
esse der Medien finden. (auf dem Wiener Motorensymposium werde mehr und mehr in Frage gestellt.
Heute treten statt Prototypen von werden nicht weniger als 7 Motoren Schon beim Rohöl haben sich viele Res
E-Mobilen Serien-E-Mobile gegen den um 1 l bis 1,5 l Hubraum mit drei sourcen in Reserven verwandelt, neue
Verbrennungsmotor an. Das mache die Zylindern vorgestellt) Ressourcen werden erwartet und alterna
Frage, wie viele E-Mobile es wann geben :: 48-V-Bordnetz tive Kraftstoffe vermehrt Anwendung
werde, spannend. :: bedarfsgeregelte Nebenaggregate. finden. Darüber hinaus möchte man sich
Stimme vielleicht doch die Prognose, Der Wettkampf Otto- gegen Dieselmotor wünschen, so Lenz, „dass Erdgas, das in
dass der Verbrennungsmotor als Haupt motiviere beide Seiten. „Aber wir müssen genügender Menge zur Verfügung steht,
mehr Anklang findet, insbesondere da
ausgereifte Motoren vorhanden sind“.
Nach der gemeinsamen Plenar-Eröff
nungssektion, w, folgten in zwei Paral
lelsektionen, x und y, die Fachvorträge
unter der Leitung von Dr. W. Böhme, U
und der Professoren G. Brasseur, V,
H. Eichlseder, W, W. Eichlseder, X,
B. Geringer, at, P. Hofmann, ak,
G. Hohenberg, al, G. Jürgens, am und
H. P. Lenz, an. Saalmanager in den Sek-
tionen waren Dr. T. Hametner, ao, Dipl.-
Ing. J. Spreitzer, ap und Dr. techn. MBA
M. Urbanek, aq. Eine umfassende und
eindrucksvolle Ausstellung neuer Moto
ren, Komponenten und Fahrzeuge er
gänzte die Vorträge, ar, as, bt, bk, bl, bm
und bn.
Die Begleitpersonen erlebten ein kultu
y Zeremoniensaal rell anspruchsvolles Rahmenprogramm
4
mit einer Fahrt zu den barocken Landsit rigen auf Einladung des Bürgermeisters map für eine markt- und kundenspezifi
zen Schloss Rohrau und Schloss Hof, von Wien. sche Mobilität der Zukunft“:
einer Besichtigung der Wiener Palais der Der Referent lobt das Wiener Motoren
Familie Liechtenstein, einem Besuch der symposium als Hochburg aller europä
Plenar-Eröffnungssektion
einzigartigen Gemäldegalerie und der ischen Automobilkongresse. Beginnend
wieder eröffneten Kunstkammer des Professor Rupert Stadler, bo, Vorsitzen mit einen Blick auf die Mobilität der
Kunsthistorischen Museums. Den Abend der des Vorstands, Audi AG, Ingolstadt: Zukunft, spricht er über den strategi
verbrachten die Teilnehmer beim Heu „Strategischer Technologie-Mix: Road schen Technologie-Mix und zeigt eine
U Dr. W. Böhme V Univ.-Prof. Dr. G. Brasseur W Univ.-Prof. Dr. H. Eichlseder X Univ.-Prof. Dr. W. Eichlseder
at Univ.-Prof. Dr. B. Geringer ak Assoc. Prof. Dr. P. Hofmann al Univ.-Prof. Dr. G. Hohenberg am Univ.-Prof. Dr. G. Jürgens
an Univ.-Prof. Dr. H. P. Lenz ao Dr. T. Hametner ap Dipl.-Ing. J. Spreitzer aq Dr. techn. MBA M. Urbanek
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Tagungsbericht Wiener Motorensymp o sium
Roadmap für eine markt- und kunden
spezifische Mobilität der Zukunft auf.
Drei Aspekte sind dabei wichtig:
:: Erstens die Frage nach dem Antrieb
der Zukunft: Je mehr Fahrzeuge unter
wegs sind, desto wichtiger wird es,
diese effizient anzutreiben.
:: Zweitens Car-to-car und Car-to-X-Ver
netzung: Der Pkw ist kein in sich
geschlossenes System. Er nutzt immer
mehr Daten aus seiner Umgebung.
Auch das hilft, den Verbrauch zu sen
ken. Es macht das Fahren sicherer und
spart Zeit.
:: Drittens der Kunde von morgen: Tech
nik darf nie Selbstzweck sein. Die
Industrie ist gut beraten, wenn der
Kunde mit seinen Bedürfnissen im
ar Ausstellung: Stand von Mercedes-Benz Mittelpunkt steht.
Professor Dr. Helmut List, bp, Vorsitzen
der der Geschäftsführung, AVL List
GmbH, Graz: „Zukünftige Antriebsent
wicklung: Bewältigung kurzer Entwick
lungszeiten und hoher Komplexitäten“:
Verschärfte gesetzliche Anforderungen
(CO2, WLTP, RDE) und gesteigerte Kun
denbedürfnisse („positives Fahrerlebnis“)
sowie die Einbeziehung aller relevanten
Umgebungsinformationen („Connected
Powertrain“) führen zu einer drastisch
erhöhten Komplexität und einer zuneh
menden Variantenvielfalt zukünftiger
Antriebssysteme. Dabei werden die Ent
wicklungsherausforderungen noch durch
verkürzte Modellwechselzyklen und die
zusätzliche verstärkte Einbeziehung des
realen Kundenfahrbetriebs („Real Word
Driving“) verschärft.
Eine effiziente Entwicklung unter er
weiterten „Real Word“-Randbedingun
as Ausstellung vor der Wiener Hofburg gen, wie zum Beispiel die Ausdehnung
der bisherigen synthetischen Testzyklen
auf den Realbetrieb mit zufälligen Fahr
zyklen, erfordert einerseits die Objek
tivierung subjektiver Größen (Fahrerleb
nis), aber auch eine reproduzierbare
Bestimmung komplexer, von Stochastik
beeinflusster Kennwerte (Real Drive
Emissionen). Dafür werden zufällige
Fahrverläufe in kleine, reproduzier- und
bewertbare Fahrelemente zerlegt und
die relevanten Trade-Off-Beziehungen
(Fahrbarkeit, Geräuschempfinden, Effizi
enz, Emission) im Einzelelement opti
miert. Ein intelligenter „Eventfinder“
erlaubt sich gezielt auf diejenigen Fahr-
elemente zu konzentrieren, die einen
wesentlichen Einfluss auf das Gesamter
gebnis haben. Zusätzlich bildet eine dar
bt Ausstellung: Univ.-Prof. H. P. Lenz im Gespräch aus generierte „Real Drive Manöver-Bib
6
liothek“ in Verbindung mit einem über
greifenden Gesamtfahrzeugmodell eine
entscheidende Grundlage dafür, einzelne
Entwicklungsaufgaben in die jeweils
optimalsten Entwicklungsumgebungen
und damit verstärkt in die virtuelle Welt
zu verlagern.
Eine Verkürzung des übergeordneten
Gesamtfahrzeug-Entwicklungsprozesses
erfordert jedoch nicht nur verstärktes
Frontloading bei der Entwicklung der
einzelnen Teilsysteme, sondern auch ein
verstärktes übergreifendes Arbeiten in
gemischt virtuell-realen Entwicklungs
umgebungen. Der Schritt vom digitalen
Mockup (DMU) zum funktionalen Mock
up (FMU) und die konsistente Bewer
tung aus der Gesamtfahrzeugsicht tragen
wesentlich dazu bei, die Komplexität zu bk Ausstellung: Stand von Scania
künftiger Antriebe innerhalb kurzer Ent
wicklungszeiten überhaupt beherrschbar
zu machen. Mit der integrierten offenen
Entwicklungsplattform IOPD und der
erweiterten Bewertungsplattform AVL-
Drive V4.0 hat das Unternehmen hier
wesentliche Werkzeug- und Methodik
bausteine geschaffen.
Dr. Sung Hwan Cho, bq, President,
Hyundai America Technical Center,
Superior Township, MI, USA: „Eine nach
haltige Strategie für den Antriebsstrang
durch ein kollaboratives Vorgehen“:
Als Folge der immer strengeren
Emissionsgesetzgebungen haben Strate
gien zum Treibstoffsparen weltweit
höchste Priorität in der Fahrzeugindust
rie. Der Hyundai Motor Konzern (HMG)
arbeitet laufend an Verbesserungen des
Wirkungsgrads von Verbrennungsmoto
ren und an der Entwicklung umwelt
freundlicher Antriebsstränge. Dazu ana bl Ausstellung: Stand von Volkswagen
lysieren und beurteilen die Ingenieure
eine breite Palette von möglichen
Antriebssträngen und deren verschiede
nen Konstruktionsvarianten.
Die Verbesserung des Wirkungsgrads
von Verbrennungsmotoren hat eine Reihe
von Megatrends ausgelöst, wie das Down
sizing und die technologische Konver
genz von Benzin- und Dieselmotoren.
Inzwischen werden umweltfreundliche
Antriebssysteme für Elektro-, Hybrid-
und für mit Brennstoffzellen ausgestat
tete Fahrzeuge produziert. Trotz Mas
senproduktion haben sich bisher die
umweltfreundlichen Antriebsstränge
bei der großen Mehrheit der Kunden
noch nicht durchgesetzt. Niemand wird
jedoch bezweifeln, dass umweltfreund
liche Antriebsstränge in Zukunft die bm Ausstellung: Stand von AVL
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Tagungsbericht Wiener Motorensymp o sium
ntwicklung von Fahrzeugen und An
E
triebssystemen gehen wird. Weiter
werden Überlegungen vorgestellt zur
Auswahl der Komponenten von Antriebs
systemen, zur künftigen technologischen
Entwicklung, zu den Marktkräften, zu
den sich abzeichnenden gesellschaftli
chen Anforderungen, zum demografi
schen Wandel sowie zur Nachhaltigkeit
und Leistbarkeit.
Die zuletzt auf den Markt gebrachten
Antriebssysteme von GM verdeutlichen
die Strategie des Unternehmens und zei
gen, in welche Richtung sich die neuen
Technologien im kommenden Jahrzehnt
entwickeln könnten. Es wird notwendig
bn Ausstellung: Stand von Audi sein, hochvolumige CO2-Reduktionstech
nologien einzusetzen und dabei gleich
zeitig die unterschiedlichsten Kundenan
forderungen weltweit zu erfüllen. Global
gängigste Lösung darstellen werden. Die ruht nach wie vor die vorherrschende tätige Automobilhersteller benötigen als
Frage ist nur, zu welchem Zeitpunkt dies Antriebstechnik, doch eine Standardisie Komplettanbieter einen auf einem über
sein wird. rung schien nicht immer gesichert zu zeugenden Sortiment von Antriebssträn
Die heutige Generation von Antriebs sein. Vielfältige Antriebslösungen kon gen beruhenden Ansatz, der die Tech
systemen spielt eine wichtige Rolle, denn kurrierten in den ersten beiden Jahr nologien und Möglichkeiten weltweit
die einzelnen Varianten ergänzen sich zehnten des 20. Jahrhunderts um diese nutzt. Die Antriebssysteme müssen auch
gegenseitig auf dem Markt. So ist die Vorherrschaft. Viele Varianten, die aus als optimierte Lösungen konzipiert wer
Kombination verschiedener Antriebs dieser Zeit stammen, werden derzeit neu den, um die Effizienz der Systeme
technologien inzwischen stärker in den erprobt, um zu prüfen, welche Lösungen sicherzustellen und die Komplexität zu
Mittelpunkt der Aufmerksamkeit gerückt sich in den kommenden 100 Jahren in reduzieren.
als je zuvor. Unterschiedliche Markt- dieser Branche durchsetzen werden. Der Vortragende schließt mit der Fol
erfordernisse sowie ein immer härter Der Vortragende beschäftigt sich mit gerung, dass eine Reihe unterschiedli
werdender Konkurrenzkampf zwischen komplexen Fragen zur Bearbeitung cher technischer Lösungen notwendig
den verschiedenen Technologien machen der heutigen globalen Märkte sowie mit wären, es aber für die Fahrzeughersteller
eine Zusammenarbeit zwischen den Her geeigneten neuen Antriebsstrategien. schwierig sei, sie im Alleingang zu fin
stellern der verschiedenen Antriebsplatt Vor allem die Kunden werden darüber den. Die erfolgreichsten Automobilher
formen erforderlich, um so Wirkungs entscheiden, in welche Richtung die steller werden daher die Komplexität
gradsteigerungen mit erschwinglichem
Aufwand erzielen zu können.
HMG arbeitet kontinuierlich an kos
tengünstigen Familien von Antriebs
strängen und stellt sich so auf die
sich stetig ändernden Marktanforder
ungen ein. Durch die Integration der
unterschiedlichen Antriebssysteme
wird eine Strategie des nachhaltigen
Wachstums verfolgt.
Steven A. Kiefer, br, Vice President,
General Motors Global Powertrain,
Pontiac, MI, USA: „General Motors-
Lösungen für Antriebsstränge eines
komplexen globalen Markts“:
Seit mehr als einem Jahrhundert ver
fügt die Automobilindustrie über eine
relativ stabile „genetische Verfassung“
der Antriebstechnologie. Typischerweise
waren Fahrzeuge mit Verbrennungs
motoren ausgestattet, die auf die Übertra
gung des Drehmoments auf die Räder
ausgelegt waren. Auf diesem Ansatz be bo Prof. R. Stadler, Audi AG
8
Hills, MI, USA: „Design im Grenzbereich:
CO2-Potenziale konventioneller Techno
logien beim Otto- und Dieselmotor“:
Ziel bei der Antriebstrangentwicklung
ist es, durch möglichst kostengünstige
Ansätze die künftigen Zielwerte hin
sichtlich Leistung, Kraftstoffverbrauch
und Abgasemissionen zu erreichen. Die
steigende Zahl der Stellgrößen erfordert
hierbei eine simulative Abbildung des
Gesamtsystems, um sowohl das globale
Optimum als auch die Potenziale der ein
bp Prof. Dr. H. List, zelnen Subsysteme bewerten zu können.
AVL List GmbH Durch die richtige Auslegung eines
Grundmotors kann eine Reduktion des
Kraftstoffverbrauchs vergleichsweise
kostengünstig erreicht werden. Eine
reduzieren und auf Kooperation aufbau lange nicht erschöpft. Zentrale Entwick zukunftsorientierte Vorgehensweise bei
ende Geschäftsmodelle einsetzen, mit lungsrichtungen sind neben guten Dreh der Konstruktion ermöglicht es, Motor
deren Hilfe die knappen technischen moment- und Leistungswerten die Redu gewicht und Thermomanagement zu
und finanziellen Ressourcen optimal zierung des Verbrauchs und die sichere optimieren und die Motorreibung abzu
eingesetzt werden können. Erfüllung aller Emissionsvorschriften, senken. Darüber hinaus muss das ther
ohne Einbußen an Komfort und Lebens modynamische Potenzial in den
dauer. Die weitere Absenkung des Kraft Bereichen Ventiltrieb, Aufladung und
Zukunftspotenziale
stoffverbrauchs steht im Zentrum vieler Verbrennung so genutzt werden, dass
Otto/Diesel
Entwicklungsaktivitäten. Innerhalb der neben niedrigen Flottenemissionswerten
Dipl.-Ing. E. Rau (Vortragender), bs, verschiedenen Technologieoptionen für der Neufahrzeuge auch ein hoher
rofessor Dr. H. Kohler, Dr. G. Karl,
P den Ottomotor gibt es keinen Weg, der Kundennutzen entsteht, mit einem
Dr. K. Fieweger, Dr. J. Betsch, Dr. allen Anforderungen genügt. Viele Tech attraktiven Kaufpreis und geringem
B. Krutzsch, Daimler AG, Stuttgart: nologien haben ihre spezifischen Vor- Kraftstoffverbrauch.
„Zukunftspotenziale durch Varia und Nachteile und je nach Anwendungs Der Vortrag zeigt am Beispiel CAE,
bilitäten am Ottomotor“: fall ihre Berechtigung. Für einen weite wie durch enge Verzahnung von Berech
Weltweit betrachtet ist der Ottomotor ren Fortschritt bei den verschiedenen nung und Versuch die Bauteile der Moto
die dominante Antriebsquelle für Pkw. Brennverfahren sind deshalb Variabilitä ren noch grenznäher ausgelegt und so
Sein Entwicklungspotenzial ist noch ten im Ventiltrieb, Verbesserungen bei
Einspritzung und Zündung, beim Aufla
desystem und Luftmanagement, bei der
Brennraumform und der notwendigen
Ladungsbewegung sowie bei der Senso
rik erforderlich. Eine deutliche Steige
rung von Performance und Kraftstoffver
brauch wird mit der Variation der wirk-
samen Verdichtung möglich. Generell
kommt es darauf an, eine modulare Auf
rüstung der Bausteine sicherzustellen,
um möglichst auch kostengünstige Lö
sungen für ottomotorische Antriebe dar
zustellen. Darüber hinaus spielen für die
Steigerung des Gesamtwirkungsgrads
des Motors die Absenkung der Reibung
und ein gutes Energiemanagement eine
wichtige Rolle. Im Vortrag werden die
Potenziale durch Technologieoptionen
am Ottomotoren vorgestellt und diskutiert.
Dr.-Ing. H. Baumgarten (Vortra
gender), ct, Dr.-Ing. W. Bick, Dr.-Ing.
J. Dohmen, Dipl.-Ing. T. Uhlmann,
Dipl.-Ing. M. Thewes, Dr.-Ing.
M. Schwaderlapp, FEV GmbH, Aachen;
bq Dr. S. H. Cho, Hyundai America Technical Center Dr.-Ing. D. Tomazic, FEV Inc., Auburn br S. A. Kiefer, General Motors
extra 9
Tagungsbericht Wiener Motorensymp o sium
tion von variabler Verdichtung mit vari hinsichtlich der zukünftigen Emissions
ablem Ventiltrieb. erfüllung unter geänderten Rahmenbe
Das optimierte Zusammenwirken von dingungen zu verbessern. Aus thermo
Miller-/Atkinson-Cycle, hoher Verdich dynamischer Sicht verlangt eine Steige
tung und externer gekühlter Abgasrück rung des Verbrennungswirkungsgrads
führung ermöglicht es dem Ottomotor, ein hohes Verdichtungsverhältnis. Aus
hinsichtlich des Bestverbrauchs zum Gründen der thermomechanischen Bau
Dieselmotor aufzuschließen. Rund teilbelastung, aber auch aus Emissions
200 g/ kWh sind sowohl mit dem Diesel gründen, ist seit geraumer Zeit eine ten
motor aber auch dem stöchiometrischen denzielle Reduzierung des geometrischen
Ottomotor darstellbar. Im Niedriglastbe Verdichtungsverhältnisses zu
reich kann der Ottomotor seinen Effizi verzeichnen. In der ganzheitlichen Be
enznachteil zwar verringern, liegt aber trachtung zukünftiger Anforderungen –
nach wie vor unter dem Dieselmotor. minimierte NOx-Rohemissionen bei
Geänderte Relationen ergeben sich bei verbessertem Gesamtwirkungsgrad –
der maximalen spezifischen Leistung: verspricht ein variables, lastpunktabhän
> 100 kW/l beim Dieselmotor, giges Verdichtungsverhältnis weiteres
> 150 kW/l beim Ottomotor. Da sich Optimierungspotenzial. Hinsichtlich der
viele Auslegungskriterien von Diesel- Komplexität und der Kosten ist ein
bs Dipl.-Ing. E. Rau, Daimler AG und Ottomoren annähern (zum Beispiel mechanisch-aktiviertes Zwei-Punktsys
Spitzendruck), werden sich verstärkt tem mit der Variabilität im Pleuel ein
Modulkonzepte mit Verblockung Diesel/ bevorzugter Ansatz. Die untersuchten
Otto im Markt etablieren. Technologien bieten bei konstant niedri
die bekannten Grenzen hinsichtlich Rei In Hinblick auf die stark diversifizier gen NOx-Emissionen Wirkungsgradvor
bungsabsenkung erweitert werden kön ten Anforderungen der einzelnen Märkte teile im Niedriglastsegment. Sie bieten
nen. Um das thermodynamische Poten und Fahrzeugkategorien fokussieren aber auch NOx-Emissionsvorteile im
zial bestmöglich umzusetzen, sind wei sich Zukunftsszenarien nicht nur auf Hochlastbereich bei vorteilhaftem Kraft
tere Prozesse notwendig. Diese helfen, teure Spitzentechnologien. Das schon stoffverbrauch, der nur moderat von der
die Optima hinsichtlich Brennverfahren, heute breite Technologieportfolio wird gesteigerten Komplexität im Kurbeltrieb
Aufladung sowie der Motorbetriebsstra sich noch erweitern. beeinflusst wird. In der Gesamtsystem
tegie zur weiteren Verbrauchs- und betrachtung ergibt sich, bei vergleichba
Emissionsabsenkung zukünftiger Fahr rem Komfortverhalten für das zugrunde
Motor-Mechanik
zeuge mit Otto- und Dieselmotoren zu gelegte Referenzfahrzeug, ein Kraftstoff
erreichen. Dipl.-Ing. T. Körfer (Vortragender), cl, verbrauchsvorteil unter Euro 6.2-Rand
Dipl.-Ing. R. Dreisbach, Dr. G. Fraidl Dr.-Ing. W. Bick, Dr.-Ing. T. Schnorbus, bedingungen von ~5 %, bei konsolidier
(Vortragender), ck, Dr. P. Kapus, Dr. Dr.-Ing. B. Holderbaum, Dr.-Ing. ten Kostensteigerungen von unter 5 %.
H. Sorger, Dipl.-Ing. M. Weißbäck, AVL M. Pieper, FEV GmbH, Aachen; M.Sc.
List GmbH, Graz: „Diesel versus Otto M. Miccio, FEV Italia, Rivoli; M.Sc.
2020: Synergie oder Wettbewerb?“: B. Graziano, Dipl.-Wirt.-Ing. B. Heuser,
Der Wettbewerb zwischen Diesel- und RWTH Aachen University: „Konstruk
Ottomotor hat nicht nur eine beeindru tive Umsetzung und thermodynami
ckende Weiterentwicklung der jeweiligen sches Potenzial eines variablen Verdich
Einzeltechnologie gebracht, sondern tungsverhältnisses für moderne
auch eine Reihe von Synergiepotenzialen Dieselmotoren“:
erschlossen. Aufladung, Direkteinsprit Die strengen globalen Vorgaben zur
zung, externe gekühlte Abgasrückfüh Reduzierung der verkehrsbezogenen
rung, magere Abgasnachbehandlung und CO2-Emissionen bei gleichzeitiger Ver
Partikelfilter hatten ihren Ursprung eher besserung der lokalen Luftqualität be
beim Dieselmotor, sind aber zu wesent dingen den Einsatz neuer Technologie
lichen Bausteinen moderner Ottomotoren ansätze. Neben der zunehmenden Ein
geworden. In der anderen Richtung sind führung von elektrischen Traktionshilfen
es vor allem die Themenkomplexe „vari ist eine kontinuierliche und konsequente
able Ventiltriebe“ und „Katalysator-Heiz Weiterentwicklung konventioneller
strategien“, die den Weg vom Otto- zum Motoren aus ökonomischen Aspekten
Dieselmotor nehmen. Eine verstärkte Dif zielführend. Trotz der gegebenen vorteil
ferenzierung zwischen Verbrauchs- und haften CO2-Bilanz moderner Dieselmoto
extremen Hochleistungskonzepten ist ren im Wettbewerbsumfeld bleibt auch
bei beiden Brennverfahren festzustellen. hier noch weiterer Entwicklungsbedarf,
Die Verbindung dieser Eigenschaften um die herstellerbezogene CO2-Flottenbi
erfordert in beiden Fällen die Kombina lanz bei verschärften Anforderungen ct Dr.-Ing. H. Baumgarten, FEV GmbH
10nahmen abgeleitet wurden, die zur wei
teren Verbrauchsreduzierung von Moto
ren mit Zylinderabschaltung beitragen.
Die deutliche Absenkung der Reibungs
verluste bei Stilllegung von Triebwerks
gruppen des Grundmotors verspricht
in Kombination mit der bei Zylinderab
schaltung typischen Betriebspunktver
schiebung nochmals deutliche Potenzi
ale zur Kraftstoffverbrauchsreduzierung.
Zur Verifikation dieser Simulations
ergebnisse aus den Voruntersuchungen
wurde nun ein neuer Versuchsträger
konstruiert und am Motorenprüfstand
erprobt. Dieser aufgeladene 1,6-l-Vier
zylinder-Ottomotor, der „IAV-I2+2-Zu
schaltmotor“, ermöglicht die Zuschal
tung eines der beiden Zweizylinder-Teil
triebwerke bei Nutzung einer schaltbaren
ck Dr. G. Fraidl, AVL List GmbH cl Dipl.-Ing. T. Körfer, FEV GmbH Ventilsteuerung und einer neuartigen
Kupplung.
Der Vortragende vergleicht die Ergeb
nisse der Prüfstandsuntersuchungen mit
M.Sc. S. Neuberger, Dr.-Ing. E. Bock S. Franke, Dr.-Ing. H. Neukirchner denen der Simulation. Es werden Rei
(Vortragender), cm, Freudenberg Sealing (Vortragender), cn, IAV GmbH, Berlin: bungsverluste relevanter Baugruppen
Technologies GmbH & Co. KG, Wein „Der IAV I2+2-Zuschaltmotor – Ver analysiert, ebenso die Entwicklung und
heim; Professor Dr.-Ing. habil. W. Haas, suchsergebnisse und Potenziale für den Optimierung der Kupplungsfunktion zur
Universität Stuttgart; Dr. rer. nat. K. J. Fahrzeugbetrieb“: Zuschaltung des stillgelegten Teiltrieb
Lang, EagleBurgmann Germany GmbH An Ottomotoren findet die Zylinderab werks. Der Referent präsentiert die ther
& Co. KG, Wolfratshausen: „CO2-Einspar schaltung mittels Ventilstilllegung und modynamischen Untersuchungen zur
potenziale durch Einsatz von gasge abgeschalteter Einspritzung verstärkt Ermittlung des Kraftstoffverbrauchs im
schmierten Gleitringdichtungen“: Serienanwendung, um den Kraftstoffver stationären Betrieb und im Fahrzyklus.
In der Entwicklung moderner Automo brauch bei niedrigem Drehmomentbe Er gibt abschließend einen Ausblick auf
bile liegt ein Schwerpunkt auf der Sen darf zu senken. IAV stellte 2012 in Wien die Möglichkeiten der Anwendung des
kung des Kraftstoffverbrauchs und der theoretische und versuchsunterstützte Zuschaltmotors im hybridisierten
CO2-Emissionen. Der Ausstoß einiger Voruntersuchungen vor, aus denen Maß Antriebsstrang.
Gramm CO2/km geht zulasten der dyna
mischen Dichtungen im Antriebsstrang.
Ein Beispiel sind die Simmerringe im
Verbrennungsmotor. Durch den innovati
ven Ansatz von gasgeschmierten Gleit
ringdichtungen im Motor lässt sich ein
großer Teil dieser Emissionen vermeiden.
Bei dieser Dichtungsart schwimmen die
relativ zueinander bewegten Dichtungs
teile durch das Einschleppen von Luft
in den Dichtspalt und gleiten auf einem
Luftfilm. Dies reduziert die Reibung
drastisch.
Der Vortragende zeigt die Einspar
potenziale auf, erläutert das Konzept
der gasgeschmierten Gleitringdichtung
und informiert über den Stand der Ent
wicklung hinsichtlich der Simulation
des Funktionsverhaltens. Abschließend
diskutiert er die Ergebnisse kritisch und
gibt einen Ausblick zum Einsatz der
Technologie im Antriebsstrang.
Dr.-Ing. J. Roß, Dipl.-Ing. (FH) cm Dr.-Ing. E. Bock, Freudenberg Sealing
T. Semper, Dipl.-Ing. S. Doller, Dipl.-Ing. Technologies cn Dr.-Ing. H. Neukirchner, IAV GmbH
extra 11Tagungsbericht Wiener Motorensymp o sium
Ottomotoren 1 mischen Effizienz. Auf der Basis dieser auch für die Saugvarianten. Die Ziele
Strategie wird auch der neuentwickelte wurden durch Maßnahmen wie zum
Y. Sasaki (Vortragender), co, S. Adachi, 1,0-l-L3 1KR ESTEC- (Economy with Beispiel der Ausgleichswelle beim Dreizy
K. Nakata, K. Tanei, S. Shibuya, Toyota Superior Thermal Efficient Combustion) linder-Turbo, der Entkopplung der Hoch
Motor Corporation, Aichi, Japan: „Der Benzin-Motor präsentiert. Dieser Motor druckeinspritzventile bei Varianten mit
neue Toyota 1,0-l-Dreizylinder ESTEC erreicht die höchste Ebene des maxima Direkteinspritzung oder der reibungsar
Ottomotor“: len thermischen Wirkungsgrads über men Zahnkette bei allen Motoren über
In den letzten Jahren ist die Verringe 37 %, indem er einige Schlüsseltechnolo troffen. Die Motorenfamilie deckt ein
rung des Kraftstoffverbrauchs von Fahr gien implementiert, wie hohe Taumel Leistungsband von 75 bis 165 PS ab und
zeugen sehr wichtig geworden, um das strömung, hohes AGR-Verhältnis und sorgt mit einem kraftvollen Drehmoment
anspruchsvolle CO2-Emissionsziel von geringe mechanische Reibung. Der Kraft bis zu 250 Nm für viel Fahrspaß. Wäh
95 g/km bis 2020 zu erreichen. Eine we stoffverbrauch des Motors wird so bei rend die kleine Ottomotorenbaureihe
sentliche Möglichkeit besteht in der Er gleichbleibender Leistung um 7 % im sich mit ihrer Kraft und ihrem Komfort
höhung des thermischen Wirkungsgra Vergleich zum Vorgängermodell verbes anfühlt wie ein großer Motor, besticht
des des Motors. Dazu sind bereits viele sert. CO2-Emissionen können also unter sie doch im Kraftstoffverbrauch mit der
Studien in der Automobilindustrie welt 90 g/km reduziert werden, ohne ein Effizienz kleiner Motoren. Für die Ent
weit durchgeführt worden. Um eine hohe direktes Kraftstoffeinspritzungsystem wicklung der Motorenfamilie wurden die
Motorleistung mit geringerem Kraftstoff in einem A-Segment-Fahrzeug zu Kompetenzen der globalen Opel- und
verbrauch zu erreichen, müssen Motor verwenden. GM-Entwicklungszentren genutzt, um
technologien entwickelt werden, die die Dr. M. Alt (Vortragender), cp, T. Sutter, einen Einsatz unter globalen Anforde
Klopffestigkeit erhöhen, damit höhere Dr. T. Johnen, K. Fulton, R. Daily, rungen erfolgreich durchzuführen. Auf
Verdichtungsraten erreicht werden. Es ist R. Cococcetta, N. Peralta, M. Damen, grund der kompakten Bauform können
bekannt, dass sich Abgasverluste infolge G. O‘Daniel, A. Noe, U. Krischker, die Motoren der Baureihe im A-, B-, C-
des verzögerten Zündzeitpunkts erhö General Motors, Rüsselsheim und Pontiac, und D-Fahrzeugsegment erfolgreich ein
hen, um damit das Klopfen bei hohem MI, USA: „Kraftvoll, effizient und kulti gesetzt werden. Gebaut werden die
Verdichtungsverhältnis zu vermeiden. viert: die neue kleine Ottomotorenfamilie neuen Motoren im innovativen „Flex
Daher sind einige Gegenmaßnahmen von General Motors“: Plant“-Werk in Ungarn sowie in weiteren
erforderlich, wie die Senkung der Ver General Motors hat eine neukonstru Werken in der Welt.
brennungstemperatur durch die Anwen ierte kleine Ottomotorenbaureihe entwi E. Aiyoshizawa, MEng. (Vortragen
dung gekühlter AGR, um von dem hohen ckelt, die drei bestehende Motorenfami der), cq, K. Hori, Nissan Motor Co., Ltd.,
Verdichtungsverhältnis zu profitieren. Es lien ablöst. Die Drei- und Vierzylinder Kanagawa, Japan: „Der neue hoch-
ist auch erwiesen, dass die hohe Taumel motoren mit 1,0 bis 1,5 l Hubraum sind effiziente Nissan Vierzylinder-Turbomo
strömung zu schneller Verbrennung nicht nur umweltfreundlich, die Vollalu tor 1,6-l-GDI mit Niederdruck-AGR – Ent
führt und den Kraftstoffverbrauch redu minium-Aggregate setzen auch neue wicklung für weniger Verbrauch kom
ziert. Darüber hinaus wird das Auftreten Maßstäbe beim Antriebskomfort. Die biniert mit hoher Ausgangsleistung“:
von Klopfen verhindert und damit die wesentlichen Ziele bestanden in der Ent Der Vortragende beschreibt die neue
Motorleistung verbessert. wicklung eines niedrigen Geräusch- und 1,6-l-Benzin-Direkteinspritzung (GDI)
Der Referent beschreibt die Strategie Vibrationsverhaltens, einer hervorragen und den Turbo-Motor (MR16DDT), der
von Toyota zur Verbesserung der ther den Laufkultur für die Turbo- sowie weniger Kraftstoff verbraucht und eine
co Y. Sasaki, Toyota Motor Corporation cp Dr. M. Alt, General Motors cq E. Aiyoshizawa, MEng., Nissan Motor Co., Ltd.
12gute Balance bei hoher Dynamik träger auf solarer Energiebasis in
erreicht. So können die Wettbewerbs- geschlossenen Stoffkreisläufen genutzt
fähigkeit der zukünftigen B/C/D-Segment- werden. Dabei ist es wahrscheinlich,
Modelle und die Einhaltung der Euro 6- dass nachhaltige Mobilität neben der
Abgasvorschriften gewährleistet werden. E-Mobilität aufgrund der benötigten
Der niedrige Kraftstoffverbrauch wurde hohen Energiedichte nicht ohne che
vor allem durch die Einführung von misch gebundene Energie umsetzbar
Technologien erreicht, die den thermi sein wird. Somit ist insbesondere die
schen Wirkungsgrad mit einem hohen Realisierung einer Zero-Emission-Engine
Verdichtungsverhältnis maximieren, die von großer gesellschaftlicher Relevanz.
Klopfleistung verbessern und die mecha Dazu sind drei wesentliche Handlungs
nischen Reibungsverluste minimieren. felder zu bearbeiten:
Details der zweiten Generation des :: Zero – Emission – Thermodynamik
MR16DDT präsentiert der Vortragende :: Zero – Emission – Lubrication
anschließend mit Fokus auf die ange :: Leistungsfähige Abgasnachbehandlung.
wandten Technologien. Innerhalb der APL Group werden im
Bereich Thermodynamik sowohl von der cs Prof. Dr. R. Schlögl, Max-Planck-Institut für
Verfahrens- als auch von der Brennstoff Chemische Energiekonversion (CEC)
Kraftstoffe
seite Forschungs- und Entwicklungsakti
Professor Dr.-Ing. J. Hadler (Vortragen vitäten durchgeführt, um eine genauere
der), cr, Dipl.-Ing. C. Lensch-Franzen, Prozessführung zu erreichen.
Professor Dr.-Ing. K. Kirsten, Dipl.-Ing. Neben Untersuchungen zu alternati Triebkräfte der Entwicklung. In Europa
L. Faubel, APL Automobil-Prüftechnik ven Schmierstoffen werden Öl- und da und besonders in Deutschland ist es die
Landau GmbH, Landau; Dr.-Ing. B. mit verbundene Schadstoffemissionen Nachhaltigkeit des Energiesystems.
Kehrwald, IAVF Antriebstechnik GmbH, sowie die Robustheit und Effizienz von Der Referent betrachtet das Thema im
Karlsruhe; Professor Dr.-Ing. U. Spicher, Abgasnachbehandlungskomponenten Kontext des systemischen Charakters der
MOT Forschungs- und Entwicklungsge mit XiL-Prozessen entwicklungsbeglei Energieversorgung, da Mobilität und
sellschaft für Motorentechnik, Optik und tend optimiert. Transport entweder Voraussetzungen für
Thermodynamik mbH, Karlsruhe: „Die Ein Zero-Impact-Emission-Power das Funktionieren anderer Teile des
objektive Notwendigkeit eines Zero train ist machbar. Eine Zero-Impact- Energiesystems sind und/oder mit ande
Impact Emission Powertrains“: Mobilität kann parallel zur Elektromobi ren Teilen des Energiesystems um ge
Das übergeordnete Ziel für individu lität erreicht werden, wenn als Zielgröße meinsam benötigte Ressourcen konkur
elle Mobilität verlangt, weder lokal noch eine CO2-Kreislaufwirtschaft aufgebaut rieren. Der Mobilitätssektor steht in der
global Schadstoffe oder klimaverändern wird und gleichzeitig die Tailpipe-Emis Energiedebatte oft im Fokus des öffentli
de Stoffe im direkten Lebensumfeld an sionen auf Umgebungsluftniveau abge chen Interesses. Hier wird oft die enge
zureichern oder abzulagern. Gleichzeitig senkt werden. Vernetzung des Systems übersehen.
sind die Vorkommen fossiler Energieträ Professor Dr. R. Schlögl (Vortragen Dipl.-Ing. W. Maus (Vortragender), dt,
ger endlich. der), cs, Max-Planck-Institut für Chemi Emitec Gesellschaft für Emissionstech
Für eine nachhaltige Mobilität müssen sche Energiekonversion (CEC), Mülheim nologie mbH, Lohmar; Dr. rer. nat.
regenerativ gewonnene Primärenergie an der Ruhr: „Synthetische Kraftstoffe: E. Jacob (Vortragender), dk, Emissions
Ein Schlagwort oder ein relevanter Bei konzepte Motoren UG, Krailling; Dipl.-
trag zur Energiewende?“: Ing. M. Härtl, Dipl.-Ing. P. Seidenspinner,
Die Energieversorgung ist derzeit ein Professor Dr.-Ing. G. Wachtmeister,
weltweites Thema. Die traditionellen Technische Universität München: „Syn
Strukturen verändern sich rasant: Es gibt thetische Kraftstoffe – OME1: Ein po
tiefe Umbrüche in der Rohstoffversor tenziell nachhaltig hergestellter
gung, die Folgen des Klimawandels for Dieselkraftstoff“:
dern zum Handeln auf, politische und Zukünftige Antriebstechnologien wer
wirtschaftliche Erwägungen sollen zur den nach fünf Kriterien bewertet:
energetischen Selbstversorgung führen. :: I CO2-Neutralität
Eine Ursache der starken öffentlichen :: II nachhaltige Verfügbarkeit
und politischen Wahrnehmung dieser :: III Abgasemissionen
Prozesse ist die überragende Bedeutung :: IV Wirtschaftlichkeit
der Energieversorgung für die wirtschaft :: V Funktionalität.
liche und gesellschaftliche Stabilität Die gesetzlich vorgeschriebenen Krite
eines Landes. Dieses weltweite „Mega rien I bis III stehen dabei im Vorder
thema” wird in verschiedenen Ländern grund und begründen die Nachhaltig
sehr unterschiedlich angegangen. Wachs keit. Das Potenzial verschiedener
tum und Versorgungssicherheit sind in Antriebstechnologien zur Reinhaltung
cr Prof. Dr.-Ing. J. Hadler, APL GmbH China, Indien und den USA die zentralen der Umwelt wird beurteilt.
extra 13Tagungsbericht Wiener Motorensymp o sium
auch für die nächsten Jahrhunderte ab tens wird auch die Flexibilisierung der
zusichern. Im Folgenden wird der Begriff Verbundfertigung von Diesel- und Otto
Nachhaltigkeit unter diesen Vorausset motoren angestrebt.
zungen verwendet. Der neue Motorbaukasten ist mit ver
Um das Potenzials eines ungiftigen einheitlichten Schnittstellen und niedri
und flüssigen C1-Dieselkraftstoffs zu ger Variantenzahl auf eine große Breite
demonstrieren, wurde Oxymethylenether von unterschiedlichen Fahrzeugderivaten
(OME1) ausgewählt. OME1, der bereits vorbereitet. Durch einheitliche Fertigungs
großtechnisch aus Methanol produziert prozesse für die neue Motorenfamilie
wird, besitzt lediglich eine Cetanzahl kann die Motorenproduktion flexibel auf
von 38. Durch Zusätze wird OME1 in die zukünftige Marktnachfrage nach ein
den Dieselkraftstoff OME1a (CZ 48) zelnen Varianten reagieren. Die Reduk
umgewandelt. tion von Komplexität schafft Synergien
Die Referenten berichten über erste Er in der gesamten Prozesskette, von der
gebnisse mit OME1a an einem nicht mo Entwicklung über den Einkauf bis hin
difizierten Einzylinder-Dieselmotor des zur Fertigung.
LVK der TU München. Stationärversuche Um das Fahrzeugspektrum optimal
dt Dipl.-Ing. W. Maus, Emitec GmbH zeigen unter substöchiometrischen Be mit Dieselmotoren auszurüsten, wur
dingungen Partikelanzahlemissionen im de aus den Grundabmessungen des
Bereich der Umgebungsluft, bei einem 2,0-l-Vierzylindermotors auch eine völlig
sehr niedrigen NOx-Niveau ohne Abgas neue Dreizylinder-Variante abgeleitet.
Aus CO2 als Kohlenstoffquelle und nachbehandlung. Ein PN/NOx-Trade-off Die Produktion aus dem neuen Motor
nachhaltig hergestelltem H2 sind Metha ist nicht messbar. Die innermotorische baukasten startet mit dem 1,5-l-Dreizy
nol und DME direkt synthetisierbar. Bei Absenkung der NOx-Emission könnte lindermotor mit einer Leistung von
des sind wertvolle Energieträger, aber ohne Wirkungsgradverlust durch Anpas 85 kW und einem Drehmoment von
als Kraftstoffe wegen der Toxizität bezie sung des Brennverfahrens an den Kraft 270 Nm sowie dem 2,0-l-Vierzylinder
hungsweise des hohen Dampfdrucks stoff OME1 bis in den 400 mg/kWh- motor mit 140 kW und 400 Nm. Die hier
bei Umgebungstemperaturen begrenzt Bereich gelingen. Um die NOx-Endrohr vorgestellte Dieselmotorengeneration
einsetzbar. Konversionen in ungiftige be emission unter 0,1 mg/kWh abzusenken, steht für ein neues Optimum an Leis
ziehungsweise flüssige Kraftstoffe heben muss ein Low-NOx-SCR-Katalysatorsys tungsentfaltung, Komfort und Effizienz.
diese Einschränkungen auf. Solche Kraft tem mit entsprechend hoher Aktivität Dr.-Ing. S. Knirsch, Dipl.-Ing. U. Weiß
stoffe sind CO2-neutral und nachhaltig entwickelt werden. Wenn das gelingt, (Vortragender), dm, Dipl.-Ing. (BA)
verfügbar. Insbesondere die C1-Kraft können OME-Motoren das S-ZEV-Niveau A. Fröhlich, Dipl.-Ing. G. Pamio, Dipl.-
stoffe auf Etherbasis, die keine C-C-Bin (Sub Zero Emission, unterhalb groß Ing. J. Helbig, Dipl.-Ing. (FH) H. Ritter,
dungen enthalten, ermöglichen nied städtischer Immission) auch bei NOx Audi AG, Neckarsulm: „Die neue V6-TDI-
rigste Abgasemissionen bei reduziertem erreichen. Motorengeneration von Audi: 25 Jahre
Aufwand für die Abgasnachbehandlung. Technik – Dynamik – Innovation“:
Ihr Einsatz bietet die Möglichkeit, die Audi setzt mit der nächsten Genera
Dieselmotoren 1/Ottomotoren 2
Erfolgsstory des Verbrennungsmotors tion des 3,0-l-V6-TDI-Motors erneut
Dr.-Ing. N. Ardey (Vortragender),
dl, Dipl.-Ing. R. Wichtl, Dipl.-Ing.
T. Steinmayr, Dr.-Ing. M. Kaufmann,
Dipl.-Ing. D. Hiemesch, Dipl.-Ing.
W. Stütz, BMW Motoren GmbH, Steyr:
„Die neuen BMW Drei- und Vierzylin
der-Dieselmotoren mit TwinPower
Turbo-Technologie“:
Dieselmotoren sind ein wichtiger
Eckpfeiler in der BMW-Strategie Effi-
cientDynamics. Dank guter Kundenak
zeptanz tragen sie wesentlich zur Redu
zierung der CO2-Emissionen bei. Ent
wicklungsziele einer neuen Generation
von Dieselmotoren waren die weitere
Kraftstoffreduzierung sowie die Verbes
serung des Leistungsverhaltens; zudem
sollten die Voraussetzungen zur Erfül
lung der nächsten verschärften Abgasge
setzstufen geschaffen werden. Mit der
dk Dr. E. Jacob, Emissionskonzepte Motoren UG Umsetzung eines neuen Motorbaukas dl Dr.-Ing. N. Ardey, BMW Motoren GmbH
14des Panamera im Jahr 2009 haben die nologien – der Schlüssel zum Durch
V-Motoren einen deutlich höheren Stel bruch alternativer Antriebssysteme“:
lenwert für das Unternehmen bekommen. Ausgehend von den Rahmenbedingun
Auf Basis dieses V-Motorbaukastens gen, die die CO2-Gesetzgebung setzt, be
wurden für den Macan zwei neue Motor trachtet der Referent innovative, alterna
varianten mit Bi-Turbo Aufladung und tive Fahrzeugkonzepte und die zugehöri
3,0 sowie 3,6 l Hubraum entwickelt. Im gen Energieformen unter ökonomischen
Macan S leistet der Motor mit 3,0 l Hub und ökologischen Aspekten. Er geht von
raum 250 KW bei einem maximalen einer zunehmenden Diversifizierung der
Drehmoment von 460 Nm. Die Moto Antriebsformen aus. Neben dem Erdgas
risierung mit 3,6 l Hubraum leistet im antrieb, der sehr stark von der Infra
Macan Turbo 294 KW und erreicht struktur und von der lokalen Verfügbar
550 Nm. Schwerpunkte der Entwick keit abhängt, wird mittelfristig der Hy
lung waren dabei Performance, Emo bridantrieb (PHEV) eine dominante Rolle
tionalität und Effizienz im Kompakt- spielen. Elektroantriebe werden sich in
Sports-Utility-Vehicle-Segment. Damit Nischen etablieren. Künftig wird der
leisten diese Motoren einen wesentli Elektroantrieb mit der Brennstoffzellen
chen Beitrag, um mit dem Macan die technologie ergänzt werden, um ihn
dm Dipl.-Ing. U. Weiß, Audi AG geforderte „Best in Class Performance“ langstreckentauglich zu machen.
zu erreichen. Eine wesentliche Voraussetzung für
Der Vortragende beschreibt das Kon- den Erfolg alternativer Antriebstechno
st ruktionsprinzip des V6-Motors mit logien sind effiziente und kostengünstige
einen Meilenstein in der TDI-Techno variablem Ventiltrieb, Benzindirektein Energiespeicher. Dies trifft speziell auf
logie. Die neu entwickelte Motorenfami spritzung und Bi-Turbo-Aufladung sowie alle drei notwendigen Speichertypen –
lie kombiniert niedrigen Kraftstoffver die Maßnahmen zur Ladungsbewegung Batterie, CNG- und Wasserstoff-Hoch
brauch und geringe Emissionen mit für die Optimierung des Brennverfah druckspeicher – zu, die künftig einge
ex zellenter Leistungsentfaltung und rens, unter Berücksichtigung eines effizi setzt werden. Der Vortragende stellt
konsequentem Leichtbau. Zur Effizienz enten Gaswechsels. Abschließend wird die aktuellen Entwicklungen und Neu
steigerung wurden Optimierungen im die Integration des Motors in eine neue heiten von Magna Steyr in diesen Berei
Bereich des intelligenten Thermoma Plattform dargestellt. Dabei war die chen vor und gibt einen Ausblick auf
nagements, der inneren Reibung und erlebbare Emotionalität und Performance noch zu erwartende Verbesserungen und
des Brennverfahrens umgesetzt. Der ein wichtiges Ziel. Innovationen. Weitere Produktverbesse
Umstieg auf eine hochwirksame motor rungen bei Funktionalität, Gewicht und
nahe Abgasnachbehandlung bedingte Preis, und somit auch im Herstellungs
Energiespeicherung /
weitere umfangreiche Änderungen am prozess, sind erforderlich. Der Fokus
Elektrifizierung
Grundmotor. Mit dem neuen Aggregat liegt auf der Reduktion der Komplexität
ergeben sich somit exzellente Fahrleis K. F. Stracke (Vortragender), do, Dipl.- und auf der Optimierung der Kosten.
tungen und hoher Komfort bei sehr nied Ing. W. Kriegler, Magna Steyr AG & Co Die Speichertechnologie ist der Schlüs
rigem Kraftstoffverbrauch. KG, Graz: „Neue Energie-Speichertech sel zum Durchbruch für alternative An
Dipl.-Ing. A. Bögl, Dipl.-Ing.
B. Hemminger (Vortragender), dn,
Dipl.-Ing. A. N. Janssen, Dipl.-Ing.
M. Kerkau, Dipl.-Ing. J. Kerner, Dr.-
Ing. A. Kronich, Dipl.-Ing. M. Schlüter,
Dr. Ing. h.c. F. Porsche AG, Weissach:
„Die neuen V6-Turbomotoren im
Porsche Macan“:
Aufgrund der langen Historie der
Modelle 356, 911, Boxster und Cayman
sowie unzähligen Erfolgen im Motor
sport wird Porsche in erster Linie mit
dem Boxermotorenkonzept in Verbin
dung gebracht. Parallel haben aber auch
V-Motoren, sowohl in Serienprojekten
als auch im Motorsport, seit den 1970er-
Jahren ihren Einsatz beim Hersteller
gefunden und waren mit unterschiedli
cher Ausprägung in verschiedenen
Modellen sehr erfolgreich. Seit dem Seri
enanlauf des Cayenne im Jahr 2002 und dn Dipl.-Ing. B. Hemminger, Dr. Ing. h.c. F. Porsche AG do K. F. Stracke, Magna Steyr AG & Co KG
extra 15Tagungsbericht Wiener Motorensymp o sium
umsetzt. Der Vortragende zeigt abschlie
ßend die Übertragbarkeit der Ansätze
auf andere Bereiche und präsentiert das
Gesamtportfolio des Unternehmens für
den Zweiradmarkt.
Dr. D. Schöppe (Vortragender), dq,
Dipl.-Ing. T. Knorr, Dipl.-Ing. F. Graf,
Dipl.-Ing. B. Klingseis, Dipl.-Phys.
J. Beer, Continental Automotive GmbH,
Regensburg; Professor Dr.-Ing. P.
Gutzmer, Dipl.-Ing. (FH) S. Hager,
Schaeffler AG, Herzogenaurach; Dr. A.
Schatz, Emitec GmbH, Lohmar: „Hub
raumreduzierter Verbrennungsmotor
und 48-V-Eco Drive – ein integrierter
Ansatz zur ganzheitlichen Effizienzstei
gerung des Antriebsstrangs“:
Hubraumreduzierte Benzinmotoren
dp Dr.-Ing. S. Kampmann, Robert Bosch GmbH dq Dr. D. Schöppe, Continental Automotive GmbH und die 48-V-Elektrifizierung sind aner
kannte, wichtige Effizienzmaßnahmen
zur Erreichung der gesetzten CO2-Ziele
ab 2020.
triebsformen. Sie entscheidet somit über und die zukünftigen Kundenwünsche Mit der gewählten Continental-Sys
Kundenakzeptanz und Markterfolg. diskutiert er die Chancen der elektroni temarchitektur des vorgestellten Pro
Das Unternehmen hat sich zum Voll- schen Motorsteuerung gegenüber der jekts werden die Ergebnisse für ein
Service-Lieferanten mit umfassender konventionellen Vergasertechnologie. C-Segment Fahrzeug dargestellt, das
Erfahrung auf dem Gebiet der Speicher Diese Chancen können jedoch aus Sicht sowohl die Euro 6c-Abgasanforderun
technologien für zukünftige Antriebe des Unternehmens nur dann genutzt gen als auch die Verbrauchseffizienz
entwickelt. Es präsentiert sich als strate werden, wenn ein kostengünstiges Ge für 2020 erfüllt.
gischer Partner für die Produktion und samtsystem für die elektronische Motor Es wurde ein kosteneffizienter Sys
Integration der hier angeführten Spei steuerung zur Verfügung steht, das temansatz gewählt, der die Optimierung
chertypen und auch für die Produktion sich durch einen vertretbaren Mehrpreis des Verbrennungsmotors und der Kraft
alternativer Fahrzeuge. gegenüber dem vergaserbasierten Sys übertragung bei gleichzeitiger Integra
Dr.-Ing. S. Kampmann (Vortragender), tem auszeichnet. tion eines 48-V-Hybridsystems anstrebt.
dp, Dr.-Ing. P. Barth, Dr.-Ing. R. Busch, Der Zielkonflikt aus zweiradspezifi Um ein kostenoptimiertes Gesamtsystem
Dr.-Ing. T. Raatz, Dipl.-Ing. H. Rösch, schen Anforderungen und dem ange zu erhalten, ist ein ganzheitlicher Ansatz
Robert Bosch GmbH, Stuttgart: „Zwei spannten Kostenniveau wird über spezi notwendig, der über ein reines Aneinan
räder als Zukunftsmarkt – Innovative fisch gestaltete Zweiradkomponenten derfügen von Einzellösungen hinaus
System- und Komponentenlösungen für gelöst. Der Referent stellt innovative Sys geht. In Kombination mit der hochdyna
die elektronische Motorsteuerung bei temansätze vor, die durch die Analyse mischen E-Maschine kann der Verbren
Motorrädern“: der Funktionsstruktur zu angepassten nungsmotor betont effizient abgestimmt
Zweiräder mit Verbrennungsmotoren Komponentensets und Software-Regel- werden.
bleiben auch in Zukunft ein wesentli algorithmen führen. Bei elektronischen Für die Kraftübertragung wurde neben
cher Teil der individuellen Mobilität, Motorsteuerungssystemen lassen sich einem Zweimassenschwungrad (ZMS)
insbesondere in den Schwellenländern Funktionen realisieren, die nach Mei mit Fliehkraftpendel ein elektrifiziertes
in Asien und Südamerika. Der Zweirad- nung des Vortragenden in den genannten Kupplungssystem integriert. Damit ist
Gesamtmarkt wächst laut unterneh Märkten und bei künftigen Käuferschich ein komfortabler Fahrbetrieb auch bei
mensinternen Untersuchungen auf etwa ten zusätzlichen Nutzen und Begeiste niedrigen Drehzahlen möglich. Die kom
100 Millionen Fahrzeuge weltweit bis rung auslösen werden. plette 48-V-Eco-Drive-Fahrstrategie in
2020. Entscheidende Faktoren für die Die Herausforderungen bei der Ent klusive der Funktion „Segeln“ kann
künftige Motorsteuerungstechnik wer wicklung der neuen Zweiradkomponen kostenoptimiert bei einem Handschalter
den auch dort – wie schon bei Pkw mit ten werden beispielhaft anhand des Ein dargestellt werden.
Verbrennungsmotoren – die Entwicklung spritzsystems und des Steuergeräts ge Ein elektrisch beheizbarer Katalysator
der Abgasgesetzgebung und der Kunden zeigt. Durch den Vergleich mit den aus nutzt die überschüssige rekuperierte
wunsch nach geringerem Kraftstoffver Pkw-Komponenten abgeleiteten Lösungs Energie zur Minimierung motorischer
brauch, nach mehr Komfort und besserer ansätzen wird der Innovationsschub bei Katalysatorheizmaßnahmen. Die zu
Performance sein. Kosten und Funktion deutlich. Dieser nächst simulierten Ergebnisse zur Effi
Der Vortragende präsentiert Einschät wird durch die Marktnähe der Entwick zienzsteigerung wurden schrittweise
zungen zur Marktentwicklung bei Zwei lungsaktivitäten unterstützt; ein weiterer anhand eines real aufgebauten Demons
rädern. Mit Blick auf die Grenzwerte Erfolgsfaktor, den die Firma konsequent trator-Fahrzeugs nachgewiesen.
16Antriebsstrang jektiven Empfindungen des Fahrers „Die neue S tronic-Getriebegeneration
objektiviert. von Audi“:
Dr. R. Fischer (Vortragender), dr, Die Vielzahl der Sensoren, die durch Mit der Markteinführung der neuen
Dr. K. Küpper, Dr. P. Schöggl, AVL List die Vernetzung der Fahrzeuge mit der S tronic präsentiert Audi das Doppel
GmbH, Graz: „Antriebsoptimierung Umwelt und das (teil)autonome Fahren kupplungsgetriebe der nächsten Gene
durch Fahrzeugvernetzung“: verfügbar sind, lassen sich nun auch ration und führt die Reihe ihrer sportli
Die sehr herausfordernden Verbrauchs sinnvollerweise für die weitere Optimie chen, innovativen und effizienten Getrie
gesetzgebungen und Abgasvorschriften rung des Triebstrangs nutzen. Mit die bekonzepte fort. Als erster Getriebetyp
können nur noch durch die Optimierung sem „Connected Powertrain“, bei dem des neuen S tronic-Baukastens wird das
des gesamten Antriebs inklusive optima der Fahrer die volle Kontrolle über das Getriebe mit der Bezeichnung DL382-7F
ler Kopplung mit dem Fahrzeug erfüllt Fahrzeug selbst ausübt, sind weitere Ver in Fahrzeugen des modularen Längsbau
werden. Der Kunde erwartet aber nicht besserungen von Verbrauch, Emission, kasten mit Frontantrieb eingesetzt. Das
nur die Erfüllung dieser gesetzlichen Kosten und Fahrbarkeit erreichbar. Siebengang-Getriebe ist für ein Drehmo
Vorgaben, sondern auch gute Fahrbar Der nächste Schritt der Optimierung, ment bis 400 Nm und für eine Leistung
keit. Zur Bewertung der Fahrbarkeit im der (teil)autonome Powertrain, ist schon bis 200 kW konzipiert.
gesamten Entwicklungsprozess wird in greifbarer Nähe. So kann zum Bei Bei der Entwicklung der neuen
AVL-Drive eingesetzt, in dem subjektive spiel eine ausgereifte adaptive Geschwin S tronic hatte die Reduzierung des Kraft
Empfindungen („Fühlen“ und „Hören“) digkeitsregelung (Adaptive Cruise Con stoffverbrauchs höchste Priorität. Sämtli
in objektive Bewertungen für eine Viel trol) heute schon die automatische Rege che Baugruppen wurden umfangreichen
zahl kundenrelevanter Fahrbarkeitskrite lung der Längsdynamik übernehmen, Simulationen und Optimierungen unter
rien umgesetzt werden. also zusätzlich zur Fahrt mit konstanter zogen, um Verlustleistungen und
Die Vernetzung des Fahrzeugs mit der Geschwindigkeit das Beschleunigen und Schleppmomente auf ein Minimum zu
Umwelt nimmt sehr schnell zu. Fast alle Verzögern bis hin zum Stillstand (zum reduzieren. Das Getriebe setzt beim Wir
Fahrzeughersteller beschäftigen sich mit Beispiel Stauassistent). Die Optimierung kungsgrad und beim Verbrauch neue
dem autonomen oder zumindest teilauto dieser Assistenzsysteme allein auf Fahr Maßstäbe. Es trägt dazu bei, weitere
nomen Fahren. Für das Jahr 2020 wurde barkeit bringt nicht notwendigerweise Potenziale bei der Senkung der CO2-
ein weitestgehend unfallfreies Fahren den besten Verbrauch. Eine Optimierung Emissionen im Gesamtfahrzeug zu
angekündigt. Alle autonomen Systeme von Verbrauch und Emissionen wird erschließen. Um die unterschiedlichen
erfassen die Umwelt über optische Sen durch eine Erweiterung der Fahrbar- Motor- und Fahrzeuganforderungen
soren oder über Radar und steuern das keitskriterien „Fühlen“ und „Hören“ um bestmöglich zu erfüllen, wurde der
Fahrzeug über diese Sensoren. Dabei das „Sehen“ möglich. Erst durch diese gesamte Antriebsstrang in die Entwick
ist es wichtig, den Insassen ein angeneh vollständige objektive Beurteilung der lung des S tronic-Baukastens
mes und sicheres Gefühl zu vermitteln. Fahrbarkeit wird das Ermitteln des einbezogen.
Neben „Fühlen“ und „Hören“ ist als wei Gesamtoptimums deutlich erleichtert. Maßgeblich für die hohe Effizienz des
terer Aspekt das „Sehen“ zu berücksich Dr.-Ing. S. Knirsch, Dipl.-Ing. Getriebes ist der Einsatz von innovativ-
tigen. Zur Entwicklungsunterstützung M. Schöffmann (Vortragender), ds, sten Technologien an der Doppelkupp
steht eine erweiterte Version von AVL- Dipl.-Ing. H. Fleischmann, Dipl.-Ing. lung, der hydraulischen Steuerung und
Drive zur Verfügung, die die durch op A. Deimel, Dipl.-Ing. S. Schumm, der Radsatzbeölung. Ein weiterer ent
tische Eindrücke hervorgerufenen sub Ing. W. Aldrian, Audi AG, Ingolstadt: scheidender Faktor ist eine für die Motor
charakteristik optimierte Getriebeaus
legung in Verbindung mit einer Dreh
schwingungsentkoppelung, durch die
sich das Drehzahlniveau weiter absen
ken lässt.
Neben der Effizienz zeichnet sich das
neue Getriebe vor allem durch seine
hohe Dynamik mit sehr kurzen Schalt
zeiten aus. Für die Kunden bedeutet dies
ein sportliches und gleichzeitig komfor
tables Fahrerlebnis bei sehr niedrigen
Kraftstoffverbräuchen.
Der Ersteinsatz des DL382-7F erfolgt
in dem neuen, besonders verbrauchs
effizienten „ultra“-Modell des Audi A6.
Dr. U. Keller (Vortragender), et, Dipl.-
Ing. F. Nietfeld, Dipl.-Ing. M. Mürwald,
Dr. A. Docter, Daimler AG, Sindelfingen:
„Plug-in-Hybrid von Mercedes-Benz –
Der Antriebsstrang des S500
dr Dr. R. Fischer, AVL List GmbH ds Dipl.-Ing. M. Schöffmann, Audi AG Plug-in-Hybrid“:
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