Gemeinsam haben Porsche und Schaeffler ein CO2-Demonstrationsfahrzeug auf der Basis eines Porsche Cayenne mit V8-Ottomotor aufgebaut. Der erste Schritt, am Beispiel eines V8-Motors die Senkung des Verbrauchs und der CO2-Emission zu demonstrieren, war eine Optimierung des VarioCam-Plus-Systems. Der Fortschritt durch das verbesserte VarioCam Plus liegt im Teillastbereich. Die Maßnahmen Ventilsteuerzeit-Verstellung, Ventilhub-Verstellung und Ladungsbewegung senken nach aktuellen Ergebnissen den nach dem Neuen Europäischen Fahrzyklus (NEFZ) berechneten Verbrauch um 4.1 %. Es wird dargestellt, wie die Reibleistung bei den internen Antriebssystemen des Motors abgesenkt wurde. Die zukünftige Beschaffenheit der Ventilstößel wird so geformt sein, dass nur dort wo eine Funktion erfüllt wird, Kontaktflächen vorhanden sind. Besser abgestimmte Kettenspanner und eine Beschichtung der Zahnräder senkt auch hier die Reibung. Eine wesentliche Rolle bei der Senkung der erforderlichen Leistung für den Riementrieb spielt der Generator-Freilauf. Erläutert werden im Beitrag folgende Maßnahmen: Maßnahmen an Vorderachs- und Hinterachsgetrieben und Radnaben; elektrisch verstellbare Wankstabilisatoren. Alle Maßnahmen wurden vor ihrer Umsetzung in Prototypen und einer experimentellen Erprobung bezüglich ihres Beitrages zur Kraftstoffeinsparung rechnerisch in einem Gesamtfahrzeugmodell bewertet. Die Reduzierung der Verluste im Motor bewirkte im NEFZ eine Kraftstoffeinsparung von circa 5.8 %. Dabei leistete die Modifikation der Ventilsteuerung Vario-Cam Plus durch elektrische Nockenwellenverstellung und optimierte einlassseitige Schalttassenperformance einen Beitrag von 4.1 %. Die abgesenkte Reibleistung im Ventil-, Riemen- und Kettentrieb mit Hilfe von Leichtbaumaßnahmen und beschichteten Motorenbauteile reduzierte den Gesamtkraftstoffverbrauch um weitere 1.7 %. Im Vorder- und Hinterachsdifferenzial wurden die Kegelrollenlager durch Schrägkugellager ersetzt und somit der Kraftstoffverbrauch im NEFZ um insgesamt 1.1 % reduziert. Im Fahrwerk konnten durch den Einsatz reibungsoptimierter Radlager und einen elektrischen Wankstabilisator der NEFZ-Verbrauch um 3.2 % verringert werden. Die dargestellten Maßnahmen zur Minimierung der Verluste erbrachten eine Verbrauchsreduzierung an einem konventionellen Antrieb mit Ottomotor auch ohne Hybridisierung im zweistelligen Prozentbereich (rund 10 %).
Verlustleistungsreduzierung im Antriebsstrang eines Premium-SUV
Automobiltechnische Zeitschrift - ATZ ; 112 , 5 ; 358-363
2010
6 Seiten, 8 Bilder, 2 Quellen
Article (Journal)
German
Verlustleistungsreduzierung im Antriebsstrang eines Premium SUV
Automotive engineering | 2010
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