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< "Spritverbrauch sinkt dank Innovation"
18.03.2015 12:45 Alter: 4 yrs

Internationaler Motorenkongress 2015 am 24. und 25.02.2015 in Baden-Baden

Unser Cross-Charger® - turbo by wire - ermöglicht, das große Potenzial von Downsizing-Motoren zu bergen. Das hat unser Geschäftsführender Gesellschafter Dr.-Ing. Holger Gödeke dem Fachpublikum bei diesem Kongress aufgezeigt.


Willkommen!

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Vortrag über unseren Cross-Charger

Vortrag über unseren Cross-Charger

Eine Veranstaltung von ATZlive und VDI Wissensforum

Eine Veranstaltung von ATZlive und VDI Wissensforum

Möglichkeit zum Austausch mit Fachkollegen

Begleitende Fachausstellung

Co-Autor seines Beitrags war wieder Kurt Prevedel von der AVL List GmbH, Graz/Österreich.

Ergänzend präsentierten wir unseren Cross-Charger®-Prototypen bei der begleitenden Fachausstellung.

Dieser gemeinsam von ATZlive und VDI Wissensforum ins Leben gerufene Kongress bot 60 Vorträge von Referenten aus dem In- und Ausland zu aktuellen Themen rund um den Verbrennungsmotor.

Vielen Dank allen interessierten Zuhörern unseres Vortrags und den Besuchern unseres Informationsstandes!

Der Austausch mit Fachkollegen war wieder sehr interessant.

Auch ein ganz herzliches Dankeschön an die Organisatoren!

Weitere Informationen finden Sie unter www.motorenkongress.de


Hier eine Kurzfassung des Vortrags von Dr.-Ing. Holger Gödeke:

Die wesentlichen Ziele der derzeitigen Verbrennungsmotorenentwicklung sind eine Verbesserung des Transientverhaltens in Verbindung mit einer hohen Leistung, einem breiten Drehzahlband mit konstantem, hohem Drehmoment und einer Reduzierung des Kraftstoffverbrauchs im kundenrelevanten Betrieb sowie im Neuen Europäischen Fahrzyklus. Um diese Ziele zu erreichen, führt kein Weg an Downsizing-Motoren mit einem adäquaten Aufladesystem vorbei. Gleichzeitig stellen sie jedoch einen Konflikt für die Auslegung moderner Abgasturbolader dar. Hohe Nennleistungen bedeuten einen großen Turbinenrad- bzw. Verdichterradquerschnitt. Zur Realisierung eines frühen dynamischen Ansprechverhaltens sollte ein möglichst kleiner Turbolader mit einem sehr geringen Massenträgheitsmoment zum Einsatz kommen. In der Praxis muss bislang mit einem Kompromiss gelebt werden.

Um aufgeladene Downsizingmotoren für eine breite Masse wirklich attraktiv zu machen, müssen jedoch Zusatzmaßnahmen zur Unterstützung der Turbolader im Transientbetrieb erfolgen, welche immer das gleiche Ziel verfolgen: Erhöhung des Energieangebots für die Turbinen im dynamischen Betrieb bei niedrigen Drehzahlen zu bezahlbaren Kosten. Das wirksamste Mittel, positiven Einfluss auf das dynamische Verhalten von turboaufgeladenen Motoren zu nehmen, ist, im benötigten Zeitpunkt zeitlich befristet Hilfsenergie einzuspeisen.

Seit über 10 Jahren wird die Idee verfolgt, mit Hilfe von Elektromotoren den Aufladeprozess temporär zu unterstützen. Der Grundgedanke bestand darin, den für das verzögerte Ansprechen verantwortlichen Hochlauf des Laufzeuges von der thermodynamischen Abhängigkeit zu entkoppeln und die Drehzahlsteigerung primär über den Elektromotor zu bewerkstelligen. Damit wäre die Turboladerdrehzahl weitgehend von der Kurbelwellendrehzahl entkoppelt. Viele Versuche, einen elektrisch unterstützten Turbolader zu realisieren, scheiterten jedoch bislang daran, dass die eingesetzten konventionellen E-Motoren das Massenträgheitsmoment der Läufergruppe derart erhöht haben, dass eine Verbesserung des Ansprechverhaltens des eu-ATL nicht erreicht werden konnte. Auch der Wärmestrom aus der Turbine in den E-Motor verhinderte dessen Umsetzung.

Der Cross-Charger basiert auf einem konventioneller Turbolader in dessen Verdichter ein neu entwickelter, drehmomentstarker Elektromotor (Medienspaltmotor) integriert ist. Dieser sogenannte Medienspaltmotor zeichnet sich nicht nur durch sein hohes Anfahrdrehmoment sowie sein geringes Massenträgheitsmoment aus, sondern wird konstruktionsbedingt kontinuierlich durch den angesaugten Luftmassenstrom gekühlt. Neben den Verbesserungen des Transientverhaltens kann auch der generatorische Nutzen einen entscheidenden Vorteil für ein derartiges System darstellen. Bauartbedingt beeinflusst jedoch der integrierte Elektromotor auch die statischen sowie dynamischen Eigenschaften des Basisturboladers. Es werden neben dem motorischen und generatorischen Nutzen des Elektromotors auch dessen Auswirkungen auf die Massenverteilung, die Rotordynamik sowie das Anströmverhalten vorgestellt. Da bei einer zukünftigen Fahrzeugintegration neben den Gewichtseinflüssen auch der Platzbedarf eine entscheidende Rolle spielt, wird anhand einer Design-Studie die Auswirkung der Elektrifizierung auf das Packaging erläutert.