Bei der Definition neuer Heavy Duty Motoren gilt der steigenden mechanischen und thermischen Lasten auf die Motorstruktur besondere Beachtung, um einerseits das Motorgewicht durch gezielten Leichtbau zu senken, andererseits das volle Verbrauchspotential durch Reibungsoptimierung erzielen zu können. Gleichzeitig ist die Kostenreduktion am Grundmotor eine Prämisse, um die steigenden Technologiekosten der zusätzlichen Antriebskomponenten zumindest teilweise zu kompensieren. Dies stellt hohe Anforderungen an die Motorenfertigungsstrategie, die oftmals eine große Variantenvielfalt in schwer vorhersehbaren Volumenaufteilungen zu berücksichtigen hat. Sorgfältige Konzeptauswahl und Optimierung, unterstützt durch den Einsatz moderner CAE Werkzeuge, bieten immer noch weiteres Potential für Reibungsreduktion des Grundmotors, speziell in den Bereichen Zylinderlauffläche und Kurbelwellenlager. Zukünftig ist ein noch größeres Reibungsreduktionspotential durch die Weiterentwicklung der Technologien in der Oberflächenbeschichtung zu erwarten, wenngleich deren Kostenniveau teilweise noch Kleinserienherstellmethoden widerspiegelt. Weitere Verbesserungen stehen durch Einsatz von zusätzlichen Technologien wie bedarfsgeregelte Pumpen und Aggregate, oder Wärmemanagement zur Verfügung. Während Reibungsreduktion durch Konzept- und Optimierungsmaßnahmen oftmals kostenneutral hinsichtlich der Komponentenkosten erzielt werden können, sind zusätzliche Technologien durchwegs kostenrelevant, wenngleich meist auf attraktivem Niveau. Das kombinierte Potential aller Optimierungsmaßnahmen am Grundmotor bietet, gegenüber konventioneller Auslegung, 3 bis 5 % Verbrauchseinsparung im typischen Fernverkehr-Fahrzyklus. Ergänzt durch Thermomanagementmaßnahmen sind Gesamtverbesserungen von bis zu 7 % erreichbar. Der optimierte Basismotor stellt damit in jedem Fall die Basis für weiterführende Verbrauchseinsparungsmaßnahmen, wie WHR (Abwärmenutzung) und Hybridisierung/Elektrifizierung des NFZ Gesamtantriebsstranges dar, deren Kosten/Nutzen-Verhältnis anwendungsbezogen differenziert zu betrachten ist.
Kraftstoffeffizienz als Herausforderung zukünftiger Nutzfahrzeugantriebe
2014
17 Seiten, Bilder, 7 Quellen
Aufsatz (Konferenz)
Deutsch
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