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Motoren: Jetzt ist "Rightsizing" angesagt


Mit diesen Motoren werden wir bald fahren

Von Press-Inform
Aktualisiert am 09.06.2015Lesedauer: 4 Min.
Motorentechnik: Jetzt ist Rightsizing angesagt
Motorentechnik: Jetzt ist Rightsizing angesagt (Quelle: Hersteller-bilder)
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Das Wiener Motorensymposium ist das jรคhrliche Stelldichein der Motorenentwickler. รœber 1000 Experten stellen hier ihre wichtigsten Ideen vor. Wir prรคsentieren Ihnen die Trends der kommenden Jahre - da kommt einiges auf uns zu.

Die strengen Gesetzgebungen in Europa, USA und Asien รผben seit Jahren massiven Druck auf die Autohersteller aus. Wรคhrend die Kunden weltweit immer grรถรŸere, komfortablere und leistungsstรคrkere Fahrzeuge wollen und sich in Gelรคndewagen und SUV verliebt haben, mรผssen die Verbrรคuche bis 2020 und insbesondere in den Jahren danach deutlich sinken, um die gesetzlichen Vorgaben zu erfรผllen.

Trend Nummer eins: Plug-in-Hybride

So schwer sich die Hybridmodelle mit ihrer Kombination aus Verbrennungsmotor und Elektromodul bisher auch getan haben, ihnen wird bei Fahrzeugen ab der Mittelklasse die Zukunft gehรถren. Hatten die japanischen Autoherstellern und hierbei insbesondere Toyota und Lexus sowie Honda die unangefochtene Innovationsfรผhrerschaft, so holt die Konkurrenz aus Deutschland, Korea und den USA nunmehr mรคchtig auf.

Fest steht, dass ohne Plug-in-Technik, die die Fahrzeuge zu Hause oder an einer Ladesรคule aufladen lรคsst, nichts geht. Nur sie realisiert rein elektrisches Fahren รผber grรถรŸere Distanzen. Die reinen Hybridfahrzeuge werden nach Ansicht der Experten in den nรคchsten Jahren genauso groรŸe Schwierigkeiten haben, wie die kleine Zahl der Diesel-Hybride, die - von Ausnahmen abgesehen - vom Markt verschwinden werden.

Trend Nummer zwei: Rightsizing

Das Motorensymposium zeigt, dass die Zeit des kompromisslosen Downsizing mit immer kleineren Triebwerken vorbei sein dรผrfte. "Rightsizing" heiรŸt das neue Zauberwort, mit dem die Entwickler die HubraumgrรถรŸe perfekt auf das Fahrzeug anpassen kรถnnen. Die Motoren mit drei, vier, sechs und acht Zylindern werden einfach oder doppelt aufgeladen, um die entsprechenden Leistungsausbeuten zu garantieren. Reine Saugmotoren wird es mittelfristig nur noch in besonders kostensensitiven Regionen und in kleinen Fahrzeugklassen geben.

Audi zeigt einen neuen Zweiliter-Vierzylinder, der noch in diesem Jahr im neuen A4 debรผtieren wird; dieser leistet 190 PS und stellt seine Drehmomentspitze von 320 Newtonmetern zwischen 1450 und 4400 Touren bereit. Weniger als fรผnf Liter Treibstoff sollen ihm fรผr 100 Kilometer genรผgen. Fรผr die Verbrauchssenkung adaptiert Audi den Miller-Zyklus, der auf einer stark verkรผrzten Ansaugzeit beruht.

Der deutlich erhรถhte Ladedruck gleicht den Zeitmangel mehr als aus und fรผhrt zu optimaler Zylinderfรผllung. Da die Einlassventile auรŸerdem deutlich vor dem unteren Totpunkt und somit sehr frรผh schlieรŸen, sinkt der Mitteldruck im Zylinder, was einen besseren Wirkungsgrad durch ein hohes Verdichtungsverhรคltnis ermรถglicht.

Bei den Turbomotoren wird der Einspritzdruck deutlich steigen, um das Gemisch aus Kraftstoff und Luft noch effizienter im Zylinder verbrennen zu kรถnnen. Die Einspritzdrรผcke bei den Benzinern dรผrften bald auf bis zu 350 bar steigen; bei Commonrail-Diesel mit Leistungen von bis zu 300 PS sind bis zu 3000 bar im Gesprรคch.

Trend Nummer drei: Zylinderabschaltung / variabler Ventilhub

Das Thema Zylinderabschaltung ist alles andere als neu und seit Jahrzehnten immer wieder ein Thema auf dem Wiener Motorensymposium. Es geht darum, im Teillastbetrieb des Motors den Brennraum auf ein Minimum zu reduzieren. Das funktioniert mit der Zylinderabschaltung ebenso wie dem variablen Ventilhub, bei dem sich der Brennraum entsprechend den Lasterfordernissen anpasst.

Neu ist in diesem Zusammenhang das Thema variable Verdichtung, wodurch modernste Triebwerke in den kommenden Jahren ihre Verdichtung vollvariabel den Lasterfordernissen anpassen kรถnnten. Ford stellt eine Zylinderabschaltung des innovativen Dreizylindertriebwerks vor. Bisher wurden nur bei geraden Zahlen wie vier, sechs oder acht Zylindern die Hรคlfte der Brennkammern bei langsamer Fahrt deaktiviert.

So soll auch das neue W12-Triebwerk aus dem Volkswagen-Konzern Kraftstoff sparen, das trotz einer Basisleistung von รผber 600 PS in zukรผnftigen Topmodellen von Audi, VW oder Bentley Verbrรคuche in der Zehn-Liter-Liga realisieren soll.

Trend Nummer vier: Automatisierte Getriebe

Die Zeiten der Handschaltung sind zumindest ab den mittleren Fahrzeugklassen langsam vorbei. Nach Ansicht der meisten Experten gehรถrt zu einem modernen Turbomotor auch ein automatisiertes Getriebe, das perfekt auf das Triebwerk abgestimmt ist. Wรคhrend Mercedes zum Beispiel auf seine eigens entwickelte Neungang-Automatik pocht, setzen Getriebezulieferer wie Aisin, ZF oder Borg Warner auf mindestens acht oder gar mehr Schaltstufen.

Nachdem Volkswagen bereits in der Vergangenheit in Wien ein zehnstufiges Doppelkupplungsgetriebe vorgestellt hat, muss damit nach Aussagen des Leiters Motorenentwicklung Friedrich Eichler lรคngst nicht Schluss sein. Mit einem zusรคtzlichen kurzen Einstiegsgang fรผr Gelรคndewagen oder einem weiteren Autobahngang wรคre das Dutzend an Schaltstufen voll.

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Doch es geht auch in die andere Richtung. Sollten die Verbrennungsmotoren zunehmend von Elektroanrieben unterstรผtzt werden, kรถnnte die Anzahl der teuren Gรคnge in den Getrieben wieder sinken, da der boostende Elektromotor einen Teil der Schaltarbeit ersetzt. Mittelfristig sind sogar fรผr Elektromotoren mehrstufige Getriebe im Gesprรคch.

Trend Nummer fรผnf: 48-Volt-Bordnetz

Nahezu alle Autohersteller und Zulieferer befassen sich seit Jahren mit dem Thema 48-Volt-Bordnetz. Da die Autos mittlerweile zu rollenden Hightech-Computern inklusiv Stopp-Start-Automatiken geworden sind, ist der Stromfluss entsprechend hoch. Die bekannten 12-Volt-Bordnetze kommen durch die zahlreichen Stellmotoren und die zunehmende Elektrifizierung an ihre Grenzen. Da wรผrde ein 48-Volt-Bordnetz groรŸe Vorteile bringen; die Technik des Fahrzeugs jedoch deutlich verteuern.

Trend Nummer sechs: Reibungsarme Motoren

Ein Verbrennungsmotor ist an sich alles andere als effizient. Ein Drittel der ihm zugefรผhrten Energie wird durch Abwรคrme verbrannt und rund ein Drittel verpufft durch Reibung, wรคhrend nur ein Drittel in realen Vortrieb umgewandelt wird. Autohersteller und Zulieferer arbeiten daher Hand in Hand daran, die Motoren von morgen reibungsรคrmer zu machen. Hierbei geht es um Hightech-Lager, modernste Schmierstoffe und neueste Materialien, die vor Jahren allenfalls in der Raumfahrt zu finden waren.

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