Der zukünftige Flottenmittelwert von 130 g/km CO2 stellt insbesondere für den Ottomotor eine extreme Herausforderung dar, die nicht nur Fragen bezüglich des erforderlichen Technologieaufwandes, sondern auch hinsichtlich umsetzbarer Fahrzeuggröße und Motorleistung aufwirft. Für Fahrspaß + Verbrauch bieten sich neben allgemeinen Maßnahmen wie Verlustleistungsreduzierung, Thermomanagement, Hybridisierung, etc. grundsätzlich zwei Auslegungsrichtungen an: Eine vergleichbar kurze Antriebsübersetzung bietet beim Saugmotor zwar Fahrspaß, erfordert jedoch eine signifikante Verbesserung des spez. Teillastverbrauchs. Charakteristische Vertreter dafür sind z. B. strahlgeführte Schichtladekonzepte. Eine insbesondere mit Abgasturboaufladung + Direkteinspritzung attraktive Volllastanhebung ermöglicht die praktische Umsetzung einer Lastpunktverschiebung in wirkungsgradgünstige Kennfeldbereiche ('Rightsizing' und / oder 'Rightspeeding'). Dabei sind die durch Hubraumverkleinerung darstellbaren Verbrauchverbesserungen weitgehend unabhängig von Kundenfahrverhalten, für ausgeprägtes Verbrauchspotential und Fahrspaß ist jedoch eine 2-stufige Aufladung erforderlich. Eine verlängerte Antriebsübersetzung ist zwar kostengünstig darstellbar, bedingt für breite Kundenakzeptanz allerdings eine überproportionale Drehmomentanhebung insbesondere bei niedrigen Drehzahlen sowie ein exzellentes dynamisches Ansprechverhalten. Mit weiterentwickelter einstufiger Aufladung lässt sich volles Drehmoment bereits ab 1250 U/min mit einer spez. Leistung von rund 80 kW/l kombinieren. Mit 2-stufiger Aufladung sind nicht nur Mitteldrücke bis über 30 bar sondern auch Leistungen bis rund 150 kW/l darstellbar. Durch Maßnahmen zur Abgaskühlung wie integrierter Abgaskrümmer und wassergekühltes Turbinengehäuse und /oder externer gekühlter Abgasrückführung wird insbesondere der Praxisverbrauch bei forcierter Fahrweise signifikant verbessert. Besonders attraktiv sind solche Direkteinspritz- Aufladeverfahren auch als Flex Fuel Konzepte, wo z. B. bei E85 Betrieb Wirkungsgrade bis knapp 40 % erreicht werden. Zusätzliche Synergiepotentiale lassen sich auch mit milder Hybridisierung erschließen. Damit stellt die Kombination Direkteinspritzung + Abgasturboaufladung eine ideale Basis dar um auch unter scharfen CO2-Szenarien Fahrspaß mit vernünftigem Kundenverbrauch zu verbinden.
Niedrige CO2-Emissionen und Fahrspaß - ein Widerspruch?
Low CO2 and fun to drive - a contradiction?
2007
26 Seiten, 21 Bilder, 10 Quellen
Aufsatz (Konferenz)
Deutsch
Niedrige CO2 Emissionen und Fahrspass - ein Widerspruch ?
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