INTERNATIONALES WIENER MOTORENSYMPOSIUM AM 28. UND 29. APRIL 2016 37TH INTERNATIONAL VIENNA MOTOR SYMPOSIUM APRIL 28TH AND 29TH, 2016
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37. INTERNATIONALES
WIENER MOTORENSYMPOSIUM
AM 28. UND 29. APRIL 2016
37 TH INTERNATIONAL
VIENNA MOTOR SYMPOSIUM
APRIL 28 TH AND 29 TH, 2016
Von/By MTZextra
Hans Peter Lenz MTZ Motortechnische Zeitschrift 77 (2016), Nr. 9 | Springer Vieweg | Wiesbaden | Germany
TAGUNGSBERICHT Wiener Motorensymp osium
37. INTERNATIONALES WIENER
MOTORENSYMPOSIUM
Zum 37. Internationalen Wiener Motorensymposium am 28. und 29. AUTOR
April 2016 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
Univ.-Prof. Dr. techn.
der Vorträge der einzelnen Autoren vor. Hans Peter Lenz
ist Vorsitzender des Öster
reichischen Vereins für
Kraftfahrzeugtechnik (ÖVK)
in Wien (Österreich).
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EINLEITUNG
Nach einer Begrüßungsfanfare des
Orchesters der Technischen Universität
Wien begrüßte Prof. Lenz, BILD 1, die Teil-
nehmer des ausgebuchten 37. Internationa-
len Wiener Motorensymposiums, BILD 2.
Alle Vorträge sind wieder in den VDI-
Fortschritt-Berichten auf Deutsch und
auf Englisch, einschließlich eines USB-
Sticks, enthalten. Die Vorträge aus dem
universitären Bereich wurden – soweit
gewünscht – einem Peer-Review-Verfah-
ren durch die Wissenschaftliche Gesell-
schaft für Kraftfahrzeug- und Motoren-
technik e.V. (WKM) unterzogen. Prof.
Lenz wies auch auf das Suchsystem des
Österreichischen Vereins für Kraftfahr-
zeugtechnik hin, das die Möglichkeit bie-
tet, mithilfe von Suchbegriffen die Vor-
tragstitel, Autoren und Firmen der voran- BILD 1 Univ.-Prof. Dr. H. P. Lenz
gegangenen Motorensymposien und auch
sonst gehaltener Vorträge zu finden. Auf
der neuen Webseite des Internationalen
Wiener Motorensymposiums stehen alle ben, die Motoren weitgehend riemenlos. Dieselmotor herankomme, könne man
Vorträge dieses und vergangener Sympo- Das 48-V-Bordnetz werde als sinnvoll für dann auch nur mit Ottomotoren die CO2-
sien für die Teilnehmer ab sofort zum eine relativ kostengünstige Mildhybridi- Limits erfüllen? Die Abgasreinigung mit
Download bereit. sierung bis circa 15 kW angesehen – dies einem λ=1-Konzept sei billiger als beim
Prof. Lenz führte einleitend aus: neben dem bestehenden 12-V-Bordnetz. Dieselmotor. Wenn sich aber herausstel-
„Auf dieser Tagung werden wir eine Die Basis des Antriebs aber bleibe noch len sollte, dass Ottomotoren mit Direkt-
Fülle großartiger Entwicklungen kennen- für lange Zeit der Verbrennungsmotor, einspritzung Partikelfilter benötigen,
lernen und Fortschritte, über die wir Jahr so Prof. Lenz. Unter „langer Zeit“ seien sehe es wieder anders aus.
für Jahr nur staunen können und die wir circa 20 bis 25 Jahre zu verstehen, „Eine Alternative zu den heutigen
vor einigen Jahren nicht für möglich solange wie man überhaupt seriös prog- Verbrennungsmotoren kann der Plug-in-
gehalten haben: circa 10 % Verbrauchs- nostizieren könne. Hybrid sein“, so Prof. Lenz. Hier werde
senkung gegenüber dem Vorläufermotor Der Ottomotor mache zur Zeit beson- elektrisches Fahren ermöglicht, ohne
bringen fast alle Motorenentwicklungen.“ ders große Fortschritte und nähere sich auf Reichweite verzichten zu müssen,
Dabei sei klar: Ohne Elektrifizierung des im Wirkungsgrad dem Dieselmotor an. und auch ohne elektrische Aufladung
Verbrennungsmotors gehe nach Prof. Da könne man, so Prof. Lenz, zu der ver- sei Fahren möglich. Ob die Kunden
Lenz in Zukunft nichts mehr. Seiner Ein- wegenen Frage kommen, ob man den allerdings ohne gesetzlichen Druck
schätzung nach werden die Nebenaggre- Dieselmotor für Pkw überhaupt noch bereit seien, den Mehraufwand zu tra-
gate mehr und mehr elektrisch angetrie- brauche. Wenn der Wirkungsgrad an den gen, sei fraglich.
BILD 2 Eröffnung
mit Fanfare
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TAGUNGSBERICHT Wiener Motorensymp osium
BILD 3 Plenar-Eröffnungssektion v. r. n. l.: G. Le Borgne, J. Fuerst, K. Washington Phd, BILD 4 Festsaal
Dr.-Ing. S. Knirsch, Prof. H. P. Lenz, Dr. T. Hametner
Auch bei den Getrieben erwarten die torischen Antriebsstrangs. Bei der Prä- „Wir lernen unter anderem zwei neue
Experten Verbesserungen in der Größen- sentation neuer Motoren falle auf, dass Zwölfzylindermotoren und einen
ordnung der Verbrennungsmotoren. Das in diesem Jahr auch wieder Hochleis- neuen Sechzehnzylinder-Motor ken-
stärke die Position des verbrennungsmo- tungsmotoren präsentiert werden. nen,“ so Prof. Lenz.
„Eine Sektion ist der Brennstoff-
zelle gewidmet. Es ist klar, dass sie –
wenn überhaupt – erst in vielen
Jahren Serienchancen hat. Aber
wir sollten sie schon heute besser
kennen lernen.“
Nach Prof. Lenz gebe es beim
Thema Elektromobilität kaum interes-
sante Beiträge, wohl aber immer neue
Anforderungen an den Staat: 800-V-Sys-
temarchitektur zum Laden, anstelle
von 50-kW-Ladestationen 150 KW, statt
Recycling von Altbatterien deren Ver-
wendung als Heimspeicher und schließ-
lich direkte Kaufförderung.
BILD 6 Dr. W. Böhme BILD 7 Univ.-Prof. Dr. G. Brasseur
BILD 8 Univ.-Prof. Dr. H. Eichlseder BILD 9 Univ.-Prof. Dr. W. Eichlseder BILD 10 Univ.-Prof. Dr. B. Geringer BILD 11 Assoc. Prof. Dr. P. Hofmann
4
BILD 5 Zeremoniensaal
„Pkw-Gasmotoren stellen dagegen eine Dipl.-Ing. J. Spreitzer, BILD 16, und Dr. zeuge ergänzte die Vorträge, BILD 18,
interessante Möglichkeit dar, sind leider techn. M. Urbanek, BILD 17. Eine umfas- BILD 19, BILD 20, BILD 21, BILD 22 und 23.
aber so wenig verkäuflich wie E-Mobile. sende und eindrucksvolle Ausstellung Die Begleitpersonen erlebten ein kultu-
Offenbar fürchten die Kunden das Gas“, neuer Motoren, Komponenten und Fahr- rell anspruchsvolles Rahmenprogramm
so abschließend Prof. Lenz.
Nach der gemeinsamen Plenar-Eröff-
nungssektion BILD 3 folgten in zwei
Parallelsektionen, BILD 4 und BILD 5
die Fachvorträge unter der Leitung
von Dr. W. Böhme, BILD 6, Univ.-Prof.
Dr. G. Brasseur, BILD 7, Univ.-Prof. Dr.
H. Eichlseder, BILD 8, Rektor Univ.-Prof.
Dr. W. Eichlseder, BILD 9, Univ.-Prof.
Dr. B. Geringer, BILD 10, Assoc. Prof.
Dr. P. Hofmann, BILD 11, Univ.-Prof. Dr.
G. Hohenberg, BILD 12 und Univ.-Prof.
Dr. H. P. Lenz, BILD 13. Saalmanager
in den Sektionen waren Dipl.-Ing.
S. Auer, BILD 14, Dr. T. Hametner, BILD 15,
BILD 12 Univ.-Prof. Dr. G. Hohenberg BILD 13 Univ.-Prof. Dr. H. P. Lenz
BILD 14 Dipl.-Ing. S. Auer BILD 15 Dr. T. Hametner BILD 16 Dipl.-Ing. J. Spreitzer BILD 17 Dr. techn. M. Urbanek
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TAGUNGSBERICHT Wiener Motorensymp osium
BILD 18 Ausstellung:
Stand von BMW
BILD 19 und BILD 20
Ausstellung: Stand von
Bugatti
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BILD 21 Ausstellung:
Stand von AVL
BILD 22 Treffen
vor der Hofburg
BILD 23 Ausstellung:
Stand von Audi
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TAGUNGSBERICHT Wiener Motorensymp osium
mit eindrucksvollen Spaziergängen Nachhaltigkeitsstrategien eines global konzepte, völlig neuartige Kundenanfor
durch die Innenstadt Wiens, der Besich- agierenden Fahrzeugherstellers.“ derungen, eine neue Art von Kunden
tigung der Hofburg, des Schottenviertels „Die Automobilindustrie verfügt über bindung. Es ist nicht mehr nur der tra
und der Altstadt. Den Abend verbrachten eine Fülle von Wissen, um die derzeiti- ditionellen Automobilindustrie vor
die Teilnehmer im Wiener Rathaus auf gen zukünftigen Aufgaben und Notwen- behalten, dem Konsumenten Mobilität
Einladung des Bürgermeisters von Wien. digkeiten zu lösen. Wie alle globalen zu liefern. Neue Akteure erscheinen
Aufgaben kann die Aufgabe, eine auf dem Markt.“
umweltverträgliche Mobilität zu schaf- Fuerst beschäftigt sich mit dem zentra-
PLENAR-ERÖFFNUNGSSEKTION
fen, nicht von einer Organisation gelöst len Thema Compliance vor dem Hinter-
Dr.-Ing. Stefan Knirsch, BILD 24, Mitglied werden, sondern erfordert gemeinsame grund der beschriebenen Herausforde-
des Vorstands, Technische Entwick- Anstrengungen der gesamten Industrie, rungen. Bei Compliance geht es nicht
lung, Audi AG, Ingolstadt, Deutsch- zusammen mit Politikern, Infrastruk- nur um die Einhaltung gesetzlicher
land: „Im Internet der Ringe: Wie tur-Versorgern, lokalen Behörden und Vorschriften. Compliance hat die Auf-
Audi das Auto vernetzt.“ anderen Organisationen. Umweltfreund- gabe, die Welt planbarer, verlässlicher
„Als Premiumhersteller gestalten wir liche Mobilität kann nur entwickelt und und produktiver zu machen. Der Vor
die Mobilität von morgen – für Kunden, eingeführt werden durch ein globales tragende betrachtet Compliance aus zwei
deren Lebensstil kosmopolitisch, urban Netzwerk verbundener Lösungen. Da verschiedenen Blickwinkeln. Da seien
und digital ist. Wir entwickeln und pro- gibt es keine Wunderwaffe, keine Ein- zum einen die sogenannten echten, kon-
duzieren Autos, die effizient und nach- zellösung. Dies benötigt Zeit, Investitio- kreten, messbaren Faktoren wie techni-
haltig sind, vernetzt und intuitiv bedien- nen, Wissen, Ingenieursarbeit, wie sche Vorschriften und Standards, die ver-
bar. Dabei schaffen wir richtungswei- auch in einzelnen Fällen Änderungen pflichtend eingehalten werden müssen.
sende Innovationen auf allen strategisch der Gewohnheiten, um eine nahtlose, Zum anderen die weniger leicht fassba-
wichtigen Technikfeldern. Und wir stresslose Form des Transportwesens ren, weichen Faktoren, die sich indirekt
gehen weiter: Premiumautomobile wer- in der Zukunft zu erreichen.“ aus den Kundenerwartungen ergeben.
den in Zukunft noch viel stärker daran John Fuerst, BILD 26, Vice President Fuerst stellt am Beispiel mehrerer techni-
gemessen, welchen Mehrwert sie bieten. Engineering, Delphi Powertrain Systems, scher Neuentwicklungen fest, dass opti-
Zeitsouveränität und Komfort werden Bascharage, Luxemburg: „Einhaltung male Lösungen clever, aber nicht kom-
BILD 24 Dr.-Ing. S. Knirsch, Audi AG BILD 25 K. Washington PhD, Ford Motor Company BILD 26 J. Fuerst, Delphi
zunehmend wichtiger.“ Was für die der gesetzlichen Vorgaben – Aus der plex sein müssten und so eher den Wün-
Marke Audi gelte, lasse sich auf weite Sicht eines Zulieferers.“ schen der nächsten Generation von
Bereiche der Automobilindustrie übertra- „Unsere Branche durchlebt eine der Fahrzeugbesitzern entsprechen könnten.
gen. „The car is getting bigger than the grundlegendsten Transformationen, die Gilles Le Borgne, BILD 27, Mitglied des
car“ – davon sind wir überzeugt und das wir je gesehen haben. Der sogenannte Vorstands, Forschung und Entwicklung,
bestätigen uns die Kunden“, so Knirsch. Digitalisierungstrend betrifft aber nicht PSA Peugeot Citroën, Paris, Frankreich:
Ken Washington PhD, BILD 25, Vice nur bekannte Automobiltechnik, viel- „Auswirkungen zukünftiger Automobil-
President, Research & Advanced Engi- mehr geht es um neue Wege, das Fahr- trends auf Antriebs-Strategien.“
neering, Ford Motor Company, Dearborn, zeug komplett in das Leben der Men- „Die PSA-Gruppe hat ausgezeichnete
MI, USA: „Fahrzeug-, Mobilitäts- und schen zu integrieren: Neue Mobilitäts- Erfahrungen, um neue Technologien auf
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den Volumenmarkt zu bringen. Wir ver- seiner Markteinführung in zwei Leis- vorragend für dynamische Motorisierun-
wenden oft Technologien, bevor diese tungsstufen von 96 und 110 kW ange gen vom A00- bis zum B-Segment sowie
Eingang in gesetzliche Vorschriften boten. Ab dem vierten Quartal 2016 für Hybrid- und CNG-Konzepte.
gefunden haben. Unser Bestreben ist es, beginnt die stufenweise Ablösung des Dipl.-Ing. J. Königstedt (Vortragender),
jedem Kunden ein umweltfreundliches erfolgreichen EA211.R4-TSI mit 1,4 l BILD 29, Dipl.-Ing. (FH) G. Bonn, Dipl.-Ing.
Auto anbieten zu können. Wir haben die Hubraum. Ein besonderes Merkmal des C. Brinkmann, Dipl.-Ing. G. Fröhlich, Dr.-
Absicht, unsere Kunden besser als bisher neuen TSI evo ist der in weiten Kenn Ing. T. Heiduk, Dipl.-Ing. J. Jablonski,
speziell über den Kraftstoffverbrauch zu feldbereichen außergewöhnlich hohe Audi AG, Neckarsulm/Ingolstadt,
informieren. Dazu haben wir wissen- Wirkungsgrad. Entscheidend dafür ist Deutschland: „Der neue 3,0-l-V6-TFSI-
schaftliche Untersuchungen gestartet, die Einführung des Miller-Brennverfah- Motor von Audi – der nächste Meilen-
zusammen mit Partnern und basierend rens mit erhöhter Verdichtung und die stein der TFSI-Technologie.“
auf RDE-Testverfahren und durchschnitt- Aufladung durch einen Abgasturbolader Der neue 3,0-l-V6-TFSI-Motor ist die kon-
lichem Kundenverhalten. mit variabler Turbinengeometrie – eine sequente Entwicklung der Right-Sizing-
Die PSA-Gruppe unterstützt eine tech- Weltneuheit in der Ottomotoren-Groß Strategie in das Hochleistungssegment.
nologisch neutrale Gesetzgebung und serie. Die Zylinderabschaltung (ACT) Der Motor leistet 260 kW (354 PS). Durch
fördert die Entwicklung von Werkzeu- erschließt in der Teillast weiteres Poten- den Einsatz der Twinscroll-Technologie
gen wie Lebenszyklus-Analysen, um die zial zur Entdrosselung. entwickelt der Monoturbo ein Drehmo-
globalen Umweltbelastungen zu quanti- Ergänzend wurden für den TSI-evo- ment von 500 Nm in einem breiten Dreh-
fizieren. Diese Werkzeuge sind erforder- Baukasten zahlreiche Technikmodule zahlband von 1370 bis 4500 1/min. Das
lich, um verschiedene Mobilitätslösun- neu entwickelt oder optimiert. Dazu Konzept der Zylinderköpfe – die Ansaug-
gen zu bewerten.“ gehören das Einspritzsystem mit maxi- seite liegt außen, die Abgasseite innen –
mal 350 bar Druck, das innovative Ther- steht für kurze Gaswege, geringe Strö-
momanagement und die im APS-Verfah- mungsverluste und hohes dynamisches
NEUE OTTOMOTOREN 1
ren (atmosphärisches Plasmaspritzen) Ansprechverhalten. Das Konzept ist bei
Dipl.-Ing. F. Eichler (Vortragender), beschichteten Zylinderlaufbahnen. Das Audi mit dem 4,0-V8-TFSI seit 2012 in Serie.
BILD 28, Dr. W. Demmelbauer-Ebner, Motormanagement ist ebenfalls in wei- Weitere Entwicklungsschwerpunkte
Dr. J. Theobald, Dr. B. Stiebels, Dr. H. ten Bereichen neu konzipiert. Als beson- waren die Verbrauchsreduzierung und
BILD 27 G. Le Borgne, PSA Peugeot Citroën BILD 28 Dipl.-Ing. F. Eichler, Volkswagen AG BILD 29 Dipl.-Ing. J. Königstedt, Audi AG
Hoffmeyer, Dipl.-Ing. (FH) M. Kreft, dere Innovation gilt die neuartige Fül- die Erfüllung der weltweit gültigen
Volkswagen AG, Wolfsburg, Deutsch- lungssteuerung über eine verstellbare Abgasgesetze. Durch den Einsatz des
land: „Der neue EA211 TSI evo von Einlassnockenwelle. Mit dem neuen einlassseitigen valvelift system in Ver-
Volkswagen.“ EA211 TSI evo sind Wirkungsgradvor- bindung mit zentraler Injektorlage wird
Mit der neuen Baureihe EA211 TSI evo teile von bis zu 10 % im Vergleich zum die Reibung reduziert und das innova-
macht die TSI-Technologie einen ent- bisherigen 1,4-l-TSI (92 kW) erreichbar. tive Thermomanagement umgesetzt.
scheidenden Entwicklungsschritt. Der Für den Kunden bedeutet dies einen Ver- Allein durch innermotorische Maßnah-
neue Motor ist für den konzernweiten brauchsvorteil in der Größenordnung men geht der Verbrauch im Vergleich
Einsatz konzipiert, sein Hubraum wurde von 1 l auf 100 km. Durch seine Charak- zum Vorgängermotor um etwa 6 %
auf 1,5 l angehoben, und er wird bei teristik eignet sich der neue TSI evo her- zurück. Durch Leichtbau, zum Beispiel
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TAGUNGSBERICHT Wiener Motorensymp osium
eine hohe Funktionsintegration in die raumbereich von 2,0 bis 3,0 l mit einem päischen Fahrzyklus (NEFZ) unter defi-
Gussteile, ist der Motor 14 kg leichter als Leistungsspektrum von 300 bis 420 PS. nierten Umgebungsbedingungen im
sein Vorgänger, was zusätzlich zu höhe- Das Konzept der Porsche-Boxermotoren Labor ermittelt und bewertet. Dabei wird
rer Fahrdynamik beiträgt. Der 3,0-l-V6- sowie die 40-jährige Tradition der Por- nur ein Teil der im realen Verkehr auftre-
TFSI hat seinen Ersteinsatz im neuen sche-Turboaufladung wurden in diesen tenden Fahrzustände erfasst. Daher sol-
Audi S4. Mit den beschriebenen Eigen- neuen Aggregaten vereint. Der Entwick- len in Europa Abgasemissionen im rea-
schaften verbessert der Motor die Fahr- lungsschwerpunkt lag auf der Schärfung len Straßenverkehr gemessen werden
leistungen des neuen Audi deutlich bei des Porsche-typischen Fahrerlebnisses. (Real Driving Emissions, RDE). Am 19.
reduziertem Verbrauch. Boxer-typischer Klang, deutlich fülligeres Mai 2015 wurde das erste RDE-Paket im
Dipl.-Ing. J. Kerner, Dr.-Ing. T. Günther Drehmoment, Ansprechverhalten auf Technical Committee on Motor Vehicles
(Vortragender), BILD 30, Dipl.-Ing. M. Sportwagen-Niveau und ein nutzbares (TCMV) verabschiedet. Hier stehen die
Werner, Dr.-Ing. A. Kronich, Dipl.-Ing. M. Drehzahlband bis 7500/min erschließen Stickoxidemissionen (NOx), aber auch die
Krämer, Dipl.-Ing. A. Kramer, Dipl.-Ing. C. neue Dimensionen der Fahrperformance. Partikelemissionen, insbesondere bei
Pleuß, Dipl.-Ing. S. König, Dr.-Ing. W. Der Effizienz kommt neben der Hub- Fahrzeugen mit Fremdzündungsmotor
Liesen, Dr.-Ing. F. Maier, Dr. Ing. h. c. F. raum-/Zylinderreduzierung auch ein neu- und Direkteinspritzung, im Mittelpunkt.
Porsche AG, Weissach, Deutschland: entwickeltes Brennverfahren sowie tief- RDE stellt Fahrzeughersteller sowohl bei
„Der neue V8 Turbomotor von Porsche.“ greifende Änderungen in den Bereichen der Entwicklung als auch bei der Durch-
Die Porsche V8-Ottomotoren mit Turbo- Leichtbau, Reibung, Ölhaushalt und Ther- führung der Messungen vor große Her-
aufladung treiben seit der Einführung der momanagement zugute. Die neue Boxer- ausforderungen. Der Vortragende prä-
sportlichen Frontmotorenfahrzeuge, motorenfamilie verkörpert die Verbin- sentiert den aktuellen Stand der RDE-
Cayenne und Panamera, die Top-Mo dung aus großem Fahrspaß mit hoher
delle beider Baureihen an. Durch inten- Effizienz sowie erstklassige Sportlichkeit
sive Entwicklung am Ladungswechsel, mit hervorragender Alltagstauglichkeit.
Brennverfahren, Grundtriebwerk und
der Aufladung erfüllt das Aggregat die
REAL DRIVING EMISSIONS (RDE)
hoch gesteckten Ziele bezüglich Perfor-
mance und Effizienz. So können durch Dipl.-Ing. J. Badur, Dipl.-Ing. F. Köhler,
den neuen V8-Turbomotor im Panamera Dipl.-Ing. H. Schmidt (Vortragender),
turbo mit 404 kW und 770 Nm her BILD 32, TÜV Nord Mobilität GmbH & Co.
stellertypische Fahrleistungen bei KG, Essen, Deutschland : „Real Driving
deutlich reduzierten CO2-Emissionen Emissions (RDE) – Stand der Diskussion
erreicht werden. Die Anforderungen an und Umsetzung in die Praxis.“
das Aggregat durch Start-Stopp-Betrieb, Trotz stetig wachsender Anforderun-
steigende Hybridisierung und lokal unter- gen im Rahmen der Abgastypprüfung
schiedlicher Einsatzbedingungen konnten werden in zahlreichen europäischen
durch einen darauf ausgelegten Ölkreis- Innenstädten die geforderten Werte nicht
lauf einer neuen Zylinderlaufbahntechno- eingehalten. Die Abgasemissionen von
logie und einer robusten Kurbeltriebs Pkw und leichten Nutzfahrzeugen in
lagerung realisiert werden. Diese Eigen- Europa werden mithilfe des Neuen Euro-
schaften und die kompakte Bauform mit BILD 30 Dr.-Ing. T. Günther,
dem im Innen-V liegenden Abgasturbola- Dr. Ing. h. c. F. Porsche AG
dern bieten somit beste Voraussetzungen
für einen weltweiten Einsatz in unter
schiedlichen Fahrzeugbaureihen.
Dipl.-Ing. J. Kerner, Dipl.-Ing. T.
Wasserbäch (Vortragender), BILD 31,
Dipl.-Ing. M. Baumann, Dipl.-Ing.
MBA T. Brandl, Dr.-Ing. B. Kistner,
Dipl.-Ing. M. Werner, Dr.-Ing. R. Schmidt,
Dr. Ing. h. c. F. Porsche AG, Weissach,
Deutschland: „Die neue Boxermotoren
familie von Porsche.“
Für die neue Generation der Porsche-
Sportwagen 911 Carrera und 718 Boxster
wurde eine komplett neue Boxermotoren-
familie mit Turboaufladung entwickelt.
Erstmals kommen in diesen Sportwagen-
modellen statt Saugmotoren turboaufge-
ladene Boxermotoren zum Einsatz. Die BILD 31 Dipl.-Ing. T. Wasserbäch, BILD 32 Dipl.-Ing. H. Schmidt,
Motorenfamilie verfügt über einen Hub- Dr. Ing. h. c. F. Porsche AG TÜV Nord Mobilität GmbH & Co. KG
10Diskussion und praktische Erfahrungen ein langfristiges Programm für die Redu- Dr. T. G. Vlachos (Vortragender),
bei der Messung mit Portable Emission zierung von Treibhausgasemissionen, BILD 34, Dr. P. Bonnel, Dr. M. Weiss, Dr. B.
Measurement Systems (PEMS). um die Einhaltung der künftigen Nor- Giechaskiel, Dr. F. Riccobono, Dr. P.
M. R. Olechiw (Vortragender), BILD 33, men sicherzustellen. Sie äußerten Beden- Mendoza-Villafuerte, Dr. A. Perujo, Euro-
Dr. E. Nam, R. Moran, K. Bolon, United ken, dass die Einhaltung dieser Richt- pean Commission, Joint Research Centre
States Environmental Protection Agency, linien ihre Wirtschaftlichkeit beeinflus- (JRC), Ispra, Italien: „Der Euro 6-RDE-
Ann Arbor, MI, USA: „USEPA-Programm sen könnte. Als Ergebnis haben die Abgastest für Kraftfahrzeuge: Wirksam-
zur Senkung der CO2-Emissionen von zuständigen Behörden Vorschriften keit und praktische Anwendung.“
Pkw und leichten Nutzfahrzeugen sowie erlassen, die eine solide und umfassende Die Europäische Union hat einen Abgas-
Vorstellung des Evaluierungsprogramms Überprüfung der Möglichkeit, die Grenz- test zur Feststellung der Emissionen im
der langfristigen CO2-Standards.“ werte für die Modelljahre 2022 bis 2025 praktischen Fahrbetrieb (RDE-Test) als
Im Zuge der endgültigen Regelung der zu erreichen, enthielten (die Grenzwerte Ergänzung zu den herkömmlichen Labor-
Grenzwerte für die Emissionen von für die Modelljahre 2017 bis 2021 sind tests für die Typengenehmigung leichter
Treibhausgasen bei Pkw und leichten bereits festgelegt und werden keiner Kraftfahrzeuge eingeführt. Das RDE-Ver-
Nutzfahrzeugen für die Modelljahre 2017 Beurteilung unterzogen). In diesem Bei- fahren definiert Anforderungen an Fahr-
bis 2025 haben die US-Agentur für trag erläutert USEPA die Vorgangsweise routen und beinhaltet Bewertungsme
Umweltschutz (USEPA) und die US-Ver- bei einer Halbzeitbeurteilung ebenso wie thoden für die Verifizierung normaler
kehrssicherheitsbehörde (NHTSA) ein die Methodik, die bei der Bewertung Fahrbedingungen. Der Vortragende
„Halbzeitbewertungsschema“ erarbeitet. technischer Überlegungen Anwendung untersucht die Wirksamkeit der RDE-Vor-
Hersteller von Kraftfahrzeugen planen findet. Die zuständigen Behörden bewer- gaben im Hinblick auf Routenführung
teten viele Faktoren neu, die bei der und dynamisches Verhalten der Fahr-
Halbzeitbewertung berücksichtigt zeuge. Dazu wurden drei Fahrzeuge auf
werden, wie die Verbesserung des insgesamt acht verschiedenen Routen in
Antriebsstrangs, die Reduktion der Fahr- ganz Europa getestet. Die Ergebnisse zei-
zeugmasse, die Erhöhung der Fahrzeug- gen, dass die RDE-Vorgaben prinzipiell
sicherheit, die Infrastruktur für Elektro- umsetzbar sind und sowohl Routenfüh-
fahrzeuge und mittels alternativer Treib- rung als auch Fahrdynamik im Hinblick
stoffe angetriebene Fahrzeuge, die auf das Vorliegen normaler Fahrbedingun-
Akzeptanz durch Konsumenten, die gen kontrolliert werden. Von den insge-
Beschäftigungslage, die Amortisierungs- samt zehn realisierten Fahrten haben vier
dauer, die Treibstoffkosten, die Flotten- die RDE-Testanforderungen nicht erfüllt.
zusammensetzung und die Marktdurch- Eine Fahrt war aufgrund übermäßig lan-
dringung der verschiedenen Technolo- ger Standzeiten im innerstädtischen Ver-
gien. Diese Faktoren werden aufgrund kehr nicht geeignet, bei einer zweiten war
aktualisierter Analysen und Bewertun- die Fahrdauer im innerstädtischen Ver-
gen von Personenkraftwagen und leich- kehr zu kurz. Zwei weitere Fahrten wie-
ten Nutzfahrzeugen, die derzeit in den sen entweder eine übermäßig hohe oder
USA und in anderen Ländern angeboten eine unzulässig geringe Fahrdynamik auf.
werden, ermittelt. Die Testergebnisse zeigen, dass der RDE-
BILD 33 M. R. Olechiw, Verifizierungsprozess aus weitgehend
United States Environmental Protection Agency komplementären Elementen besteht, die
eine zuverlässige Bewertung der realisier-
ten Fahrten sicherstellen. Schlussfolge-
rung ist, dass das RDE-Verfahren sowie
seine Auswertungsmethoden praktikabel
und wirksam sind und keine übermäßige
Behinderung der Abgasmessung von
leichten Kraftfahrzeugen im normalen
Straßenbetrieb darstellen.
Dr.-Ing. H. Baumgarten (Vortragender),
BILD 35, Dr.-Ing. J. Scharf, Dr.-Ing. M.
Thewes, Dr.-Ing. T. Uhlmann, Dipl.-Ing. A.
Balazs, FEV GmbH, Aachen, Deutschland;
M.Sc. M. Böhmer, RWTH Aachen Univer-
sity, Aachen, Deutschland: „Simulations-
basierte Entwicklungsmethode für
zukünftige Abgasemissionsgesetzgebung.“
Um den zukünftigen Euro 6d-TEMP-
BILD 34 Dr. T. G. Vlachos, European Commission, BILD 35 Dr.-Ing. H. Baumgarten, Grenzwerten für Partikelanzahl (PN)
Joint Research Centre (JRC) FEV GmbH und Stickoxiden (NOx) von DI-Ottomoto-
11TAGUNGSBERICHT Wiener Motorensymp osium
ren in Verbindung mit Real Driving
Emissions (RDE) gerecht zu werden, ist
ein gesteigerter Entwicklungsaufwand
nötig. Der Vortragende beschreibt einen
Ansatz, mit dem Entwicklungsentschei-
dungen frühzeitig in Bezug auf Einhal-
tung der Emissionsgrenzwerte abgesi-
chert werden können. Er zeigt in einem
ersten Schritt eine Methodik zur Emis-
sionssimulation, in einem zweiten
Schritt wie Fahrer- und Streckenparame-
ter, zum Beispiel Fahreraggressivität,
Verkehrssituationen und Wetterrandbe-
dingungen, mittels Design of Experi-
ments (DoE) variiert werden. Mit diesem
Ansatz kann das herausforderndste Sze-
nario für eine beliebige Fahrzeug-
Antriebsstrang-Kombination hinsichtlich BILD 36 P. Fillon, Automobile Club de l’ Ouest BILD 37 V. Beaumesnil, Automobile Club de l’ Ouest
PN oder NOx abgeleitet werden. Ein
„RDE-Leitszenario“ wird genutzt, um
Entscheidungen wie die Auswahl von zwischen einer breiten Vielfalt von Tech-
Antriebsstrangkomponenten, Betriebs- nologien. Das macht es für den Motor-
strategien und Steuergerätefunktionen sport einzigartig“, so der Vortragende.
zu treffen. Anhand von aktuellen Motiviert durch die aktuelle industri-
Antriebsstrangentwicklungen wird elle Revolution, die sich für dauerhafte
abschließend gezeigt, dass die Leitszena- Mobilität engagiert, arbeitet ACO daran,
rio-Parameterkombination zu PN-Emissi- eine grundlegende Neuerung in den
onen führt, die um den Faktor 5 bis 10 Motorsport einzuführen. Bei Motorren-
über denen konventioneller Szenarien lie- nen geht es immer darum, unter Beach-
gen können (NEDC, WLTC). Durch tung vorgegebener Regeln der schnellste
geeignete Maßnahmen am Einspritzsys- zu sein. Um heute in Le Mans oder in
tem und an der Motorsteuerung ließen einem WEC Rennen zu gewinnen, müs-
sich im hier dargestellten Beispiel die sen Autos schnell und energieeffizient
PN-Emission im herausforderndsten sein. Die Aufgabe des Motorsports ist es,
Szenario streckenspezifisch um 91 % für den OEM attraktiv zu bleiben, indem
reduzieren. Die erwarteten Emissions- der Sport auf eine kreative und aufge-
grenzwerte („Not-To-Exceed“ Limits) schlossene Weise betrieben wird und BILD 38 Dr.-Ing. W. Warnecke, Shell Hamburg
lassen sich damit unter allen Umstän- eine enge Verbindung zwischen Renn-
den einhalten. wagen und Alltagsfahrzeug besteht. Der
Vortragende fasst die Herausforderungen
zusammen, die „einen Fahrbahn ange- ren. Der im Rennsport übliche Wettbe-
LE MANS
passten Wettkampf mit Vielfach-Techno- werbsdruck beschleunigt Lern- und For-
P. Fillon (Vortragender), BILD 36, logie in einem Hochleistungsrennen” schungsprozesse und stimuliert die para-
V. Beaumesnil (Vortragender), BILD 37, möglich machen, und erklärt, warum die llel laufende Entwicklungsarbeit an
Automobile Club de l’Ouest, Le Mans, Automobilindustrie „wahre” Gründe hat, Kraft- und Schmierstoffen für die Straße.
Frankreich: „Die 24 Stunden von Le sich in diesem Rennen zu engagieren. Die Formulierung von Kraftstoffen für
Mans und das WEC, ein Technologiela- Dr.-Ing. W. Warnecke (Vortragen- hochverdichtende Rennmotoren gehört
bor für die Automobilindustrie.“ der), BILD 38, Dipl.-Ing. MSc B. Poulet, J. seit Beginn zum Schwerpunkt der Motor-
„Das abnehmbare Rad, Nebelschein- Landschof, A. Dreyer, Dipl.-Ing. J. Müller- sportaktivitäten von Shell. Für Langstre-
werfer, Scheibenbremsen, Direkteinsprit- Belau, Shell Global Solutions GmbH, cken- wie Sprintrennen stehen opti-
zung, Diesel, Hybridtechnologie, und so Hamburg, Deutschland; MEng. G. Lovett, mierte ROZ/MOZ-Werte, hohe Brennge-
weiter: Seit 1923 haben Fahrzeugherstel- Shell Global Solutions, United Kingdom: schwindigkeit und andere Komponenten
ler das 24-Stundenrennen von Le Mans „Innovationen von der Rennstrecke auf zur Leistungssteigerung im Lastenheft
dazu benutzt, neue Technologien unter die Straße: Die Rolle von Kraftstoffen im eines Rennkraftstoffs, der nun auch aus
extremen Bedingungen zu testen, denn Motorsport.“ unbedenklichen Bestandteilen formuliert
Le Mans vereinigt Fachkönnen, das für In Zusammenarbeit mit verschiedenen werden muss. Mittlerweile haben sich
solch einen Test notwendig ist; ein sehr Partnern und Werksteams hat Shell im die Anforderungen an einen Rennkraft-
langes, sehr schnelles Rennen, bei Tag Laufe der Jahrzehnte eine Reihe von stoff weiter differenziert. Rennmotoren
und bei Nacht, mit veränderlichen Bedin- innovativen Lösungen entwickelt und sollen heute nicht nur Höchstleistung lie-
gungen und einem fairen Wettkampf realisiert, darunter auch einige Premie- fern, sie müssen auch effizient sein: Der
12eröffnet und eine Anpassung der Schlüs-
seleigenschaften. Der Vortragende ver-
gleicht die Aufspaltung der Kraftstoff-
energie für die Motoren. Das Ergebnis
zeigt, dass F1-Motoren mit thermischen
Wirkungsgraden von etwa 30 % vor 2014
und über 45 % heute nicht nur leistungs-
fähig, sondern auch höchst effizient sind.
ABGASREINIGUNG
Dipl.-Ing. P. Lückert (Vortragender),
BILD 40, Dr. F. Duvinage, Dipl.-Ing. (FH)
T. Braun, Dr. A. Mackensen, Daimler AG,
Stuttgart, Deutschland: „Abgasnach
behandlung als integraler Bestandteil
der Diesel-Motoren-Entwicklung bei
BILD 39 I. Kitsopanidis, Ferrari BILD 40 Dipl.-Ing. P. Lückert, Daimler AG Mercedes-Benz.“
Die Darstellung einer nachhaltigen
Emissionsreduzierung bildet heute nicht
Neue Reinigungs- und Schmierungs- nur einen Schwerpunkt der Entwick-
additive, Reibungsminderer und Ver- lung, sondern ist eine zwingende Vor-
brennungsverbesserer, Grundkraftstoffe aussetzung für die Zukunftsfähigkeit der
mit Bio-Bestandteilen und weitere Kom- Dieselmotoren im Pkw-Markt. Der Vor-
ponenten zur Erhöhung der Oktan- und tragende beschreibt kurz die Historie
Cetanzahlen und zur Beschleunigung und die Rahmenbedingungen der künfti-
der Brenngeschwindigkeit sind einige gen Emissionsvorschriften.
Beispiele für Innovationen, die ihren Auf Basis dieser Rahmenbedingungen
Ursprung im Rennsport genommen und der Zielsetzung einer nachhaltigen
haben. Viele dieser Neuerungen sind Reduzierung von Emissionen und Ver-
später in Produkte eingegangen, die für brauch wird der bei Mercedes-Benz in
den Endverbraucher bestimmt sind – von 2011 gewählte Weg eines integrierten
der Rennstrecke auf die Straße. Technologieansatzes und die Entschei-
L. Sassi, I. Kitsopanidis, (Vortragen- dung zur Entwicklung einer komplett
der), BILD 39, Ferrari, Italien; G. Lovett, neuen Diesel-Motorengeneration aufge-
Shell Global Solutions, United Kingdom: zeigt. Am Beispiel des neuen Vierzylin-
BILD 41 Dipl.-Ing. R. Brück, Continental Emitec „Evolution der Formel 1-Technologie: der-Dieselmotors OM654 als erstes Aggre-
Mehr Leistung durch verbesserten Wir- gat der neuen Dieselmotoren-Generation
kungsgrad im heutigen F1-Motor.“ werden die Herausforderungen einer
Der Vortragende blickt auf die Evolu- nachhaltigen Emissionsreduzierung
Kraftstoffverbrauch spielt eine entschei- tion der Formel-1-Motorentechnologie sowie die konzeptionellen Lösungswege
dende Rolle. Diese neue Herausforderung und das zugrunde liegende Regelwerk der skizziert. Bei der Umsetzung werden der
hat einen Entwicklungsschub für Grund- vergangenen 15 Jahre zurück. Der integrierte Technologieeinsatz und die
kraftstoffe und Additive in Gang gesetzt. Schwerpunkt liegt auf der thermo-fluid- Entwicklungsschwerpunkte beschrieben,
Motoren- und Kraftstoffingenieure müs- dynamischen Entwicklung während der sowie die erzielten Ergebnisse dargestellt.
sen gemeinsam durch innovative Kraft- Jahre 2000 bis 2007, als die technologi- Dipl.-Ing. R. Brück (Vortragender),
stoffe die Effizienz und damit die Leis- sche Entwicklung nahezu unlimitiert BILD 41, Dipl.-Ing. P. Hirth, Dipl.-Ing. B. Hu,
tungsfähigkeit der Motoren steigern. war, und auf der Zeit nach 2014, als das Dipl.-Ing. C. Schorn, Continental Emitec
Weil die meisten Reglements ihre relativ neue Antriebskonzept eingeführt wurde. GmbH, Lohmar, Deutschland: „Neue Kata-
engen Kraftstoffvorgaben an die Anfor- Die jeweiligen Hauptparameter für die lysatorträger-Innovation für die Einhaltung
derungen für Straßenkraftstoffe anleh- Motorenkonstruktion werden herausgear- der RDE- und SULEV-30-Grenzwerte.“
nen, liegt ein Technologietransfer von beitet und analysiert. Im Zentrum steht Die Einführung der RDE-(Real Driving
der Rennstrecke auf die Straße nahe: dabei der Paradigmenwechsel von der Emissions)-Pkw-Gesetzgebung und der
Neue Formulierungen für Benzin oder Maximierung der Leistung durch Opti- verschärften In-Use-Compliance-Regulie-
Diesel können ein Erfolgsfaktor auf der mierung des Ladungswechsels hin zur rung für Nfz wird künftig die Funktiona-
Rennstrecke sein und effiziente Kraft- Maximierung der Effizienz durch eine lität der Abgasnachbehandlung über den
stoffe, die sich in dem innovativen Optimierung der Verbrennung. gesamten Kennfeldbereich fordern. Dar-
Umfeld des Rennsports bewährt haben, Die kontinuierliche Evolution der Moto- aus folgt, dass Katalysatoren sowohl für
können in der Zukunft einen Mehrwert renarchitektur hat neue Wege für die den Nieder- als auch für den Hochlastbe-
für Autofahrer auf der Straße erzeugen. Kraft- und Schmierstoffentwicklung trieb derart ausgelegt werden müssen,
13TAGUNGSBERICHT Wiener Motorensymp osium
damit höchste Umsatzraten ohne große katalysatoren als NOx-Nachreinigungs- kosten und Energieverbräuchen. Der Refe-
Erhöhung des Druckverlusts erzielt wer- stufe nach einer Rohrmischstrecke erhö- rent zeigt die Wirkweise einer prädiktiven
den können. In den USA beziehungsweise hen sowohl die Komplexität, den Abgas- Betriebsstrategie, die neben zusätzlicher
in Kalifornien werden zusätzliche Anfor- gegendruck als auch die Kosten. Verbrauchseinsparung im Realfahrbetrieb
derungen formuliert. Beispiele dafür sind Der Vortragende präsentiert erstmalig vor allem den Fahrkomfort erhöht. Die
die weitere Absenkung der NOx- Grenz- innovative metallische Katalysatorträger- Basis der Strategie ist die Verwendung von
werte um 90 % innerhalb der SULEV- konzepte in ringförmiger Bauweise, die a priori-Wissen über den künftigen Stre-
Gesetzgebung oder die in Diskussion die oben genannten Anforderungen ckenverlauf aus Navigations-, Car-2-X- und
befindlichen Nfz-Grenzwerte für Kalifor- berücksichtigen. Neben dem Aufbau Sensordaten. Hierzu werden Daten zur
nien ab 2020. Insbesondere bei Ottomoto- und dem Design der Katsysteme werden Straßentopologie aus bestehenden Daten-
ren entsteht bei der Umsetzung dieser umfangreiche Berechnungs- und Ver- banken mit Informationen zu Geschwin-
Forderungen die Notwendigkeit, Einzel- suchsergebnisse der Nachbehandlungs- digkeitsbeschränkungen und Lichtsignal-
zylinder-Lambda-Effekte zu vermeiden konzepte vorgestellt. anlagen fusioniert und dem Fahrzeug per
beziehungsweise Strömungszonen unter- M. Nakagawa, Denso Europe B. V., Car-2-X-Kommunikation zur Verfügung
schiedlicher Abgaskonzentrationen wie- Weesp, Niederlande; K. Yano (Vortragen- gestellt. Anhand dieser Daten wird eine
der miteinander zu vermischen, um ins- der), BILD 42, I. Yamauchi, Denso Auto- prädiktive Betriebsstrategie für den
besondere eine hohe NOx-Konvertierungs- motive Deutschland GmbH, Wegberg/ Antriebsstrang sowie die Klimatisierung
rate zu gewährleisten. Lösungen wie zum Eching, Deutschland; Dr.-Ing. M. gefunden, die zum einen den Fahrzeug-
Beispiel zusätzlich zu den motornahen Stapelbroek, Dr.-Ing. T. Hülshorst, FEV komfort erhöht und zum anderen durch
Katalysatoren installierte Unterboden- GmbH, Aachen, Deutschland; Dipl.- optimierte Nutzung aller Komponenten
Wirt.-Ing. A. Nase, FEV Consulting eine angepasste Dimensionierung erlaubt.
GmbH, Aachen, Deutschland: „Neue Zur Validierung wird die Wirkweise dieser
Freiheitsgrade der Hybrid-Antriebs- prädiktiven Betriebsstrategien in einer 3-D-
strangdimensionierung durch prädik- Fahrzeugsimulationsumgebung anhand
tives Energiemanagement.“ konkreter Anwendungsfälle untersucht.
Der Wirkungsgrad von Hybridfahrzeu- Dabei zeigt der Referent den Nutzen
gen ist neben den Komponenten maßgeb- für den Fahrer, der von einer ausreichen-
lich durch die Betriebsstrategie vorgege- den Fahrdynamik trotz klein dimensio-
ben. Aktuell wird diese regelbasiert, also nierter Komponenten profitieren kann.
auf Basis von aktuellen, lokal verfügbaren Auch die Verbrauchsersparnis wird
Zustandsgrößen bestimmt. Zuvor getrof- abschließend quantifiziert.
fene Annahmen werden als Grundlage bei
der Regelerstellung genutzt, wodurch sich
HÖCHSTLEISTUNGSMOTOREN
nur suboptimale Verbrauchsersparnisse
erzielen lassen. Hieraus ergibt sich die Dr. B. Fitzsimons C.Eng FIMechE (Vortra-
Notwendigkeit, Komponenten mitunter zu gender), BILD 43, B. Husband MSc, S. Lea-
überdimensionieren, um über ausrei- thers C.Eng MIMechE, J. McLean C.Eng
chende Leistungsreserven zu verfügen. MIMechE, I. Minards C.Eng FIMechE
Das wiederum führt zu erhöhten System- MBA, Aston Martin, Gaydon, United
BILD 42 K. Yano, Kingdom: „Der neue Aston Martin DB11
Denso Automotive Deutschland V12 Motor.“
Der 1999 erstmalig eingesetzte Aston
Martin-V12-Motor im DB7 wurde von
420 auf 590 bhp im Aston Martin GT12
weiterentwickelt. Limitierte Editionen
dieses Motors finden sich mit 750 bhp
im Aston Martin One-77 und mit über
800 bhp im vor kurzen vorgestellten
Aston Martin Vulcan. Die Motorsport-
Variante des V12 hat dem Hersteller
Siege in der FIA Langstrecken Weltmeis-
terschaft (WEC) und Le Mans eingefah-
ren. Auch in Zukunft mit dem Produk-
tionsstart des DB11 in 2016 wird Aston
Martin einen V12 als Herzstück der Spit-
zenmotorsierung anbieten.
Der neue Aston Martin 5,2-l-Twin-
Turbo-V12-Motor bietet klassenführende
BILD 43 Dr. B. Fitzsimons C.Eng FIMechE, BILD 44 Dipl.-Ing. Dr. techn. C. Landerl, Leistung bei Einhaltung der globalen
Aston Martin BMW Group Schadstoffvorschriften. Der Vortragende
14bezeichnet ihn „als den best klingend- der neue W16-Motor des Bugatti Chiron Leistung als auch bei der Energiemenge.
sten Motor im Markt.“ bei Leistungskennwerten und Agilität Insbesondere die langfristige Speiche-
Dipl.-Ing. Dr. techn. C. Landerl (Vortra- Spitzenwerte im Pkw-Motorenbau. Durch rung von großen Energiemengen kann
gender), BILD 44, Dipl.-Ing. J. Miritsch, die konsequente Umsetzung der hochge- mittels Wasserstoff in flüssiger Form in
Dipl.-Ing. (FH) M. Brown, BMW Group, steckten Ziele werden die Anforderungen Tanks oder in Kavernen erfolgen. Damit
München: „Der neue BMW Zwölfzylin- im Segment der Serien-Supersportwagen bekommt der Wasserstoff eine Schlüssel-
der-Ottomotor – überragender Komfort überzeugend erfüllt und im Vergleich rolle als speicherfähiger Energieträger im
und souveräne Leistungsentfaltung.“ zum Wettbewerbsumfeld überlegene Rahmen der Energiewende. Für eine
Der neue BMW 7er wird wieder von Fahrleistungen erreicht.“ hocheffiziente Nutzung der im Wasser-
einem Zwölfzylinder-Ottomotor angetrie- stoff gebundenen Energie bietet sich
ben. Der neuentwickelte Motor sollte den individuelle Mobilität mit Wasserstoff-
BRENNSTOFFZELLEN
aktuellen Anforderungen bezüglich Kraft- Brennstoffzellentechnologie an. Der
stoffverbrauch und Emissionsreduzierung Dipl.- Ing. M. Klietz (Vortragender), Referent stellt die FCEV-Prototypenfahr-
gerecht werden und dabei gleichzeitig die BILD 46, Dipl.-Ing. P. Wilde, Dr. oec. publ. zeuge auf Basis des BMW 5GT vor und
Laufkultur des Vorgängermotors behalten A. Kleczka, Dipl.-Ing. A. Rücker, Dr. M. präsentiert aktuelle Erprobungsergeb-
sowie deutlich gesteigerte Leistungs- und Jung, BMW Group, München, Deutsch- nisse. Ziel ist der Nachweis von Techno-
Drehmomentwerte aufweisen. Der Refe- land: „Wasserstoff-Brennstoffzellentech- logiereife und Alltagstauglichkeit.
rent beschreibt die Konzeption des neuen nologie als Schlüsselelement in der Dipl.-Ing. (FH) H. Müller (Vortragen-
Zwölfzylinder-Ottomotors, seine kon- Energiewende.“ der), BILD 47, Dipl.-Ing. (FH) P. Gutruf,
struktive Ausführung und die funktiona- Die BMW Group hat mehr als dreißig Dipl.-Ing. M. Martin, Magna Steyr Engi-
len Eigenschaften. „Die nochmals gestei- Jahre Erfahrung mit dem Thema Wasser-
gerte Dynamik in Verbindung mit dem stoff als Energiespeicher und gehört bei
reduzierten Kraftstoffverbrauch und den der emissionsfreien Mobilität zu den
herausragenden Komforteigenschaften führenden Unternehmen. Der derzeitige
sichern diesem Motor den Spitzenplatz Ausbau der regenerativen Stromproduk-
im BMW Efficient Dynamics Programm“, tion führt zu einem verstärkten zeitli-
so der Vortragende. chen und räumlichen Abkoppeln von
Dipl.-Ing. Dipl.-Wirt.-Ing. W. Dürheimer Stromerzeugung und -bedarf. Folglich
(Vortragender), BILD 45, Dipl.-Ing. W. entstehen zeitlich und räumlich hohe
Netuschil, Dipl.-Ing. G. Gries, Dipl.-Ing. H. Stromüberschüsse beziehungsweise Ver-
Schnell, Dipl.-Ing. T. Fürstenberg, Dipl.- sorgungslücken. Ansätze zum Ausgleich
Ing. A. Kurowski, Bugatti Engineering der Diskrepanz zwischen Erzeugung
GmbH, Wolfsburg, Deutschland: „Das und Bedarf sind: Netzausbau, Smart-
Sechzehnzylinder Hochleistungstrieb- Grid-Systeme, Installation von Regelleis-
werk im neuen Bugatti – Wege zur tung und Zwischenspeicherung von
erfolgreichen Leistungssteigerung.“ Strom. Die Power-to-Hydrogen-Technolo-
„Das Lastenheft für den Chiron lässt gie bietet zur Speicherung und Nutzung
sich in einem Satz zusammenfassen und der Stromüberschüsse Vorteile bei Dyna-
ist damit wahrscheinlich das kürzeste, mik und Skalierbarkeit – sowohl bei der
das es je in der Automobilwelt gab: Wir BILD 45 Dipl.-Ing. Dipl.-Wirt.-Ing. W. Dürheimer,
machen das Beste spürbar besser“, so Bugatti Engineering
der Referent. „Diesen Anspruch auf das
Antriebsaggregat zu übertragen und tech-
nisch umzusetzen, bedeutet eine tiefgrei-
fende Weiterentwicklung des hochkom-
plexen Sechzehnzylinder-Motors und der
Peripherie. Entstanden ist der leistungs-
stärkste Serienmotor für den exklusivsten
Supersportwagen der Welt, der in jeder
Hinsicht neue Maßstäbe definiert.
Mit einer Maximalleistung von
1103,25 kW (1500 PS) und beeindruck
enden 1600 Nm unterstreicht der dank
W-Bauform kompaktbauende Motor mit
vier Turboladern sein Alleinstellungs-
merkmal. Durch eine Registeraufladung
als Garant für hohes Low-End-Torque
konnte trotz dieses deutlichen Leistungs-
zuwachses ein spontanes Motoransprech BILD 46 Dipl.-Ing. M. Klietz, BILD 47 Dipl.-Ing. H. Müller,
verhalten dargestellt werden. So markiert BMW Group Magna Steyr Engineering
15TAGUNGSBERICHT Wiener Motorensymp osium
neering AG & Co KG, Graz, Österreich: grade und die Multi-Fuel-Fähigkeit spaß und damit ein Beitrag zu höchster
„Brennstoffzellen Range-Extender als kompensiert. Im Rahmen der AVL-Ent- Kundenzufriedenheit.
weiterer Lösungsansatz für große Reich- wicklung haben die Ingenieure diese Die Motorenentwicklung muss global
weiten im emissionsfreien Fahrbetrieb.“ Technologie von einer anfänglichen betrachtet werden und das Potenzial
Die kontinuierlich verschärften CO2- Machbarkeitsstudie bis zu voll integrier- für Luftqualität und regionale sowie glo-
Flottenziel-Gesetzgebungen verlangen ten Auxiliary-Power-Unit-(APU)-Syste- bale Märkte einschließen. Aufgrund der
nach alternativen, aber auch kundentaug- men der dritten Generation vorangetrie- stetig wachsenden Märkte wie zum Bei-
lichen Lösungen. Kosten, Reichweitenein- ben. Mit der aktuellen Produktplattform spiel der asiatische entwickeln die Her-
schränkungen oder die derzeit fehlende SOFC APU Gen III wurden exzellente steller immer neue Fahrzeugmodelle und
Infrastruktur sind zumeist erschwerende Ergebnisse erzielt, wie der Betrieb Motoren. Der Aufwand, mehrere neue
Faktoren für die Akzeptanz beim End- mit konventionellem Diesel, 3-kW Fahrzeug- und Motorentypen mit hohem
kunden und verhindern somit die breite elekt rische Nettoleistung, 35 % elek Wirkungsgrad und Leistung für den glo-
Markteinführung von emissionsfreien trischer Wirkungsgrad und eine aus balen Markt zu entwickeln, ist enorm.
Fahrzeugen. Plug-in-Hybride als eine reichende Leistungsdichte für die Toyota baut daher eine gemeinsame
mögliche Alternative sind mittlerweile jeweilige Zielanwendung. Architektur auf, um die neue Motoren-
„State of the Art“ und bieten bereits Der Vortragende präsentiert und dis- generation effizient zu entwickeln. So
hohes Potenzial zur CO2-Reduktion und kutiert zwei Entwicklungsvorhaben mit kann ein stärkeres Augenmerk auf wei-
teilweisen „Zero Emission“-Betrieb bei unterschiedlichen Anwendungsfällen: tere Produktwerte gelegt werden. Der
vorhandener Infrastruktur. Einerseits die Anwendung als APU in Vortragende präsentiert physikalische
Im Rahmen eines nationalen For- schweren Nutzfahrzeugen und anderer- Parameter wie Luftmasse, Turbulenz und
schungsförderprojekts wurde gemeinsam seits als Range-Extender in batterie- Tumble, die die Charakteristika für Ver-
mit den Projektpartnern ein weiteres elektrischen Fahrzeugen. brennung und Verbrennungsluft im Zylin-
Fahrzeugkonzept präsentiert, das einen der festlegen. Mit diesen physikalischen
möglichen künftigen Lösungsansatz für Werten und dem Zusammenhang Moto-
NEUE ENTWICKLUNGEN
sehr große Reichweiten im völlig emissi- renkonstruktion wie zum Beispiel Hub-
BEIM OTTOMOTOR
onsfreien Fahrbetrieb darstellen kann. Bohrungsverhältnis, Einlasskanalaus-
Vorteile unterschiedlicher Technologien K. Nakata (Vortragender), BILD 49, legung und Ventiltrieb wurde die neue
werden genutzt, um bekannte Nachteile, R. Shimizu, Toyota Motor Corporation, Architektur festgelegt. Mit diesem Kon-
wie den zeitintensiven Ladevorgang, Shizuoka, Japan: „Toyotas neue Verbren- zept entwickelt der Hersteller eine neue
zu kompensieren. Der Referent zeigt nungstechnik für hohen thermischen Motorengeneration mit hohem ther-
Gesamtfahrzeug-Integrationsansätze Wirkungsgrad und hohe Motorleistung.“ mischen Wirkungsgrad und hoher
für das Brennstoffzellen-Range-Exten- Toyota hat unter dem Projektnamen Leistung.
der-Konzept und auch dessen konkrete ESTEC (Economy with Superior Ther- Dr.-Ing. T. Pauer (Vortragender),
Umsetzung anhand eines bei Magna mal Efficient Combustion) Technolo- BILD 50, Dipl.-Ing. M. Frohnmaier, Dr.-Ing.
Steyr Engineering entwickelten gien entwickelt, die den thermischen J. Walther, Dipl.-Ing. P. Schenk, Dr.-Ing.
Technologie-Demonstrationsfahrzeugs. Wirkungsgrad verbessern und so den A. Hettinger, Dr.-Ing. S. Kampmann,
Dipl.-Ing. J. Rechberger (Vortragender), Kraftstoffverbrauch von Fahrzeugen Robert Bosch GmbH, Schwieberdingen,
BILD 48, Dipl.-Ing. M. Reissig, Dipl.-Ing. J. senken sollen. Eine verbesserte Motor- Deutschland: „Optimierung von Otto
Mathe, AVL List GmbH, Graz, Österreich: leistung ist auch wichtig für den Fahr- motoren durch Wassereinspritzung.“
„Brennstoffzellensysteme für konventio-
nelle Kraftstoffe.“
AVL entwickelt seit 2002 brennstoff-
zellenbasierte Stromgeneratoren für
mobile Anwendungen. Aufgrund der
Unverträglichkeit von Polymer-Elektro-
lyte-Membrane-(PEM)-Brennstoffzellen
für Kohlenwasserstoffe kommen dabei
Hochtemperaturbrennstoffzellen Solid
Oxid Fuel Cell (SOFC) zum Einsatz.
Diese Art von Brennstoffzellen kann mit
allen handelsüblichen Kraftstoffen über
Reformierung betrieben werden und
wandelt neben Wasserstoff auch Kohlen-
monoxid in elektrischen Strom um. Im
Vergleich zu Niedertemperaturbrenn-
stoffzellen (PEM) bestehen aufgrund der
hohen Betriebstemperatur von 700 bis
800 °C natürlich Nachteile in Hinblick
auf Dynamik und Startzeit. Diese wer- BILD 48 Dipl.-Ing. J. Rechberger, BILD 49 K. Nakata,
den jedoch durch sehr hohe Wirkungs- AVL List GmbH Toyota Motor Corporation
16Downsizing-Konzepte mit Benzin- Dr. sc. techn. M. Warth (Vortragender), Dr. G. Fraidl (Vortragender), BILD 52,
direkteinspritzung und Turboaufladung BILD 51, Dipl.-Ing. S. Streng, Dr.-Ing. P. Dr. H. Sorger, Dr. P. Kapus, Dipl.-Ing. H.
leisten einen wichtigen Beitrag zur Opti- Wieske, Dr.-Ing. U. Mohr, Mahle Inter Melde, Dr. S. Lösch, Dr. W. Schöffmann,
mierung des Ottomotors. Die weitere national GmbH, Stuttgart, Deutschland; Dipl.-Ing. M. Weißbäck, AVL List GmbH,
Optimierung der Motoreffizienz und -leis- B.Eng. J. Hall, Mahle Powertrain Ltd., Graz, Österreich: „Variable Verdichtung –
tung durch das Klopfen der Verbrennung Northampton, United Kingdom: „Mono- im Technologiewettbewerb?“
ist begrenzt. Der Vortragende zeigt mit valenter Erdgasbetrieb und Downsizing Durch die verschärfte Gesetzgebung
der Wassereinspritzung eine kosteneffizi- für niedrigste CO2-Emissionen.“ wird die Notwendigkeit eines nachhalti-
ente Lösung, die das Klopfen in Ottomoto- Durch notwendige Kompromisse bei gen Technologiesprungs deutlich gestei-
ren signifikant reduziert und damit weite- einer bivalenten Auslegung auf Erdgas gert. Nach der fortschreitenden Serienein-
res Potenzial heben kann. Obwohl die und Ottokraftstoff können die positiven führung von „Rightsizing“ und „Miller/
Wassereinspritztechnologie bereits im Kraftstoffeigenschaften von Erdgas nur Atkinson“-Konzepten ist die geometrisch
Motorsport und in der Luftfahrtindustrie teilweise genutzt werden. Der Referent variable Verdichtung insbesondere beim
etc. eingesetzt worden ist, machen erst zeigt das Potenzial eines konsequent Ottomotor der nächste logische Entwick-
die aktuellen Trends in der Abgasgesetz- monovalent ausgelegten 1,2-l-Dreizylin- lungsschritt. Bei reinen Motortechnologien
gebung diese Technologie für die Serien- der-Erdgasmotors. Vergleichend hierzu haben kontinuierliche Variable-Compres-
produktion von Pkw interessant. Der werden auch Ergebnisse einer bivalenten sion-Ratio-(VCR)-Systeme nicht nur das
Referent veranschaulicht, wie die Wasser- Motorvariante sowie eines nennleistungs- höchste Verbrauchs- und Mitteldruckpo-
einspritzung als Lösung für die Reduzie- und nennmomentgleichen Benzinmotors tenzial (zum Bespiel Multi-Link), sondern
rung des Kraftstoffverbrauchs und der dargestellt. Durch die monovalente Ausle- auch den am weitesten fortgeschrittenen
CO2-Emissionen sowie für die Steigerung gung ergeben sich dieselähnliche Zünd- Entwicklungsstand – und werden auch als
der Motorenleistung genutzt werden drücke von bis zu 180 bar und spezifische erste VCR-Systeme in Serie umgesetzt. Da
kann. Unter Berücksichtigung des Ent- Leistungen bis zu 110 kW/l, wodurch die Marktentwicklung der Elektrifizierung
wicklungsaufwands der Komponenten hohe Anforderungen an die mechanische und der Quereinfluss auf die Verbren-
und der Kosten in der Serienproduktion und thermische Belastbarkeit des Motors nungsmotortechnologien derzeit nur
präsentiert und bewertet er verschiedene gestellt werden. Erdgasspezifische Zylin- schwer quantifizierbar sind, bringt die
Implementierungen von Wassereinspritz- derkomponenten bringen signifikante Konzentration auf dezidierte Einzeltech-
systemen. Ergebnisse mit einem Ver- Verbrauchsvorteile bei gleichzeitig hohen nologien ein hohes Auslastungsrisiko für
suchsmotor, der mit der bevorzugten spezifischen Leistungen. Eine Abgastur- die Produktionseinrichtungen. Zweistu-
Implementierung ausgerüstet wurde, wer- boaufladung mit variabler Turbinengeo- fige VCR-Systeme, Wassereinspritzung
den diskutiert, gefolgt von Fahrzeugsimu- metrie in Kombination mit einer Erdgas- und verbesserte Aufladekonzepte wie
lationen, die den notwendigen Wasserver- Saugrohreinblasung erhöht das Drehmo- Series-Compressor-(SC)-Turbo und die
brauch in verschiedenen Fahrzyklen ment bei niedrigen Motordrehzahlen, weiterentwickelte Prozessführung Split-
berechnen. Ausgewählte Resultate einer verbessert den transienten Ladedruckauf- Compression-Intercooled (SPCI) zeigen
umfangreichen Endkundenbefragung, die bau und erlaubt kennfeldweit einen eine höhere Modularität und bessere Inte-
in den USA und in Deutschland durchge- stöchiometrischen Betrieb. Für ein Fahr- grierbarkeit in bestehende Motorfamilien,
führt wurde, zeigen die Akzeptanz der zeug der Kompaktvan-Klasse lassen sich allerdings auch ein geringeres Verbrauchs-
Wassereinspritzung und die Bereitschaft, in Summe gegenüber dem Benzin-Serien- und Mitteldruckpotenzial als vollvariable
Wasser nachzufüllen.“ motor bis zu 31 % CO2 einsparen. VCR-Systeme. Gerade bei den zweistufigen
BILD 50 Dr.-Ing. T. Pauer, BILD 51 Dr. sc. techn. M. Warth, BILD 52 Dr. G. Fraidl,
Robert Bosch GmbH Mahle International GmbH AVL List GmbH
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