10. Symposium mit Fachausstellung

Trends in der Motorentechnologie

07. November 2012, X-Point-Halle, Passau

Bericht

Mit dem Slogan "Kraftvoll – Effizient – Sparsam" startete bereits zum 10. Mal das jährliche BAIKA Symposium "Trends in der Motorentechnologie". Zu den Vorträgen und der begleitenden Fachausstellung reisten wieder über 200 Teilnehmer nach Passau.

In seiner Begrüßung machte der neue Geschäftsführer der Bayern Innovativ GmbH, Prof. Dr. Werner Klaffke deutlich, dass auch in den nächsten Jahrzehnten eine innovative Motorentechnologie die Automobilmarkt dominieren wird. Die CO2 Emissionsregulierung ist dabei die große Herausforderung für die Motorenentwicklung. Die deutsche Automobilindustrie reagiert darauf mit einer Fächerstrategie, welche Innovationsfelder aufzeigt um künftige Mobilität vom Öl unabhängig zu gestalten. Das Symposium bot neben der Vorstellung neuer Motoren und Motorenkonzepte auch Informationen zu Trends und Technologien rund um moderne Verbrennungsmotoren.

Johann Schopp von der BMW AG stellte den neuen V8 Twin Power Turbo Motor vor, welcher als erster Motor dieser Klasse unter 200 g CO2 pro km emittiert und bei einer Leistung von 330 kW einen Normverbrauch von 8,6 l auf 100 km erreicht und somit der aktuelle Benchmark weltweit ist. Ein innovatives Wärmemanagement und viele konstruktive Eingriffe sind für die neuen Effizienz- und Leistungsmerkmale verantwortlich. Der Premiummarkt ist nach wie vor Technologietreiber - auch für mehr Effizienz bei Verbrennungsmotoren. In allen automobilen Leistungsklassen ist jedoch das Gesamtsystem Motor – Getriebe – Fahrzeug inklusive Fahrer für signifikante Verbrauchsreduzierungen zu betrachten.

Den neuen 2 l R4 TFSI Motor von der Audi AG präsentierte Dr. Christian Brenneisen als einen Baustein des neuen Modulkonzeptes, mit dem Synergien bezüglich Gleich- und Systemteilen im weltweiten Konzernverbund von Volkswagen erschlossen werden. Der vorgestellte Motor ergänzt die dritte Generation der aktuellen Motorenfamilie um zwei weitere leistungsstarke Aggregate bei gleichzeitiger Einhaltung der globalen CO2 Ziele der Zukunft sowie der aktuellen EU6 Standards. Schwerpunkt der Entwicklung des vorgestellten Motors waren u.a. überlegene Leistungs- und Drehmomentwerte. Für die Baureihe gilt weiter die Integrationsfähigkeit in den weltweiten Fertigungsverbund mit Produktionsstandorten in Europa, Mexiko und China.

Dass sich Performance und Effizienz nicht ausschließen, belegt der aktuelle Boxermotor im neuen Porsche 911 Carrera. Markus Baumann von der Dr.-Ing. h.c. F. Porsche AG gab einen Einblick in die neuen Komponenten und Anpassungen zur Steigerung von Performance, Effizienz und Emotion. Leistungen von 280 – 440 Nm stehen mit dem Porsche Doppelkupplungsgetriebe Normverbräuche von 7,7 – 8,7 l / 100 km gegenüber .Der Spaß an der Nutzung des Leistungsangebotes wird nicht zuletzt durch ein revolutionäres Soundkonzept ergänzt – der Motorsound wird gezielt in den Innenraum zum Fahrer geleitet.

An einem Konzept für einen Zweizylinder Gasmotor mit Magerkonzept für Kleinfahrzeuge arbeitet momentan die TU München. Prof. Dr. Georg Wachtmeister präsentierte den Stand der Untersuchungen an dem Versuchsmotor unter Laborbedingungen. Neben der Einhaltung aktueller Emissionsvorgaben für NOx konnte bereits eine CO2 Einsparung von 20% erzielt werden. Mit Gas als Treibstoff ist auch die Substitution durch andere nachhaltige Energieträger möglich, mit dem Magermixkonzept ein hoher Wirkungsgrad erreichbar.

Vianney Rabhi vom französischen Unternehmen MCE-5 Develpment SA stellte den aktuellen Stand der Entwicklung ihres Motors mit variablem Verdichtungsverhältnis (VCR - Variable Compression Ratio) vor. Mit der Änderung des Verdichtungsverhältnisses kann der Wirkungsgrad eines Ottomotors erhöht werden, dadurch sind Kraftstoffeinsparungen bis zu 30% möglich. Mit Versuchsfahrzeugen konnten ebenfalls signifikante Emissionsreduzierungen sowie exzellente Fahrdynamik nachgewiesen werden. Ziel von MCE 5 Development SA für die nächsten Jahre ist die Fähigkeit zur Serienproduktion bei angemessenen Preisen mit Partnern zu erreichen, sowie bei Emissionen bis 2020 vergleichbar mit Hybridantrieben zu liegen.

Mehr Effizienz beim Verbrennungsmotor und im System Antriebsstrang lässt sich ebenfalls sehr gut durch Maßnahmen zur Reibungsreduzierung erreichen, so Dr. Peter Solfrank von der Schaeffler Technologies AG & Co KG. Die gezielte Temperaturführung im Motor führt über die Reduzierung der Ölviskosität an vielen Punkten des Verbrennungsmotors zur Minimierung von Reibungsverlusten. Doch Selbst bei dem uralten Thema Reibungsreduzierung werden durch akribische Weiterentwicklungen in vielen Detailbereichen immer wieder zusätzliche Potentiale erschlossen. So können durch konstruktive Änderungen an Wälzlagern bei Dichtung und Schmierung positive Effekte erzielt werden. Ein Leichtbaudifferenzial spart beispielsweise 30% Gewicht und 70 % axialen Bauraum. Im Motor selber ergeben sich Möglichkeiten bei den Wälzlagern der Turbolader sowie kinematischer Optimierungen beim Ventiltrieb.

Die Turboaufladung von Verbrennungsmotoren hält derzeit breiten Einzug in die Welt der Ottomotoren. Dieser Trend, der sich zunächst bei europäischen Motoren zeigte, hat Continental vor ca. 6 Jahren dazu bewegt in den Produktbereich Abgasturbolader einzusteigen. Mit seinen Turboladertechnologien ermöglicht Continental AG großen Fahrspaß mit kleinen Motoren bei wenig Verbrauch. Achim Koch stellte den Prozess von der Entwicklung der Turbolader bis zur Optimierung im Gesamtsystem am Beispiel von Radial und RAAX (RAdial Axial) Turbinen dar. Dabei sind die Auslegung und das Design der Turbolader abhängig vom jeweiligen Motor, die Einzelkomponenten werden daher individuell konstruiert. Die RAXX Turbinen Technologie bietet Vorteile für die Motorleistung und hat weiteres Entwicklungspotential speziell für das Drehmomentverhalten.

Ein Forschungsprojekt zum Diesel- Sprayverhalten und Flamme-Wand-Interaktion bei hohen Temperaturen und Drücken stellte Frank Held von der Friedrich-Alexander Universität Erlangen-Nürnberg vor. Als Konsequenz des downsizing wird die Untersuchung dieser innermotorischen Vorgänge immer wichtiger. Die schnellere Verdampfung von flüssigem Kraftstoff an der heißen Wand führt zum höheren Wärmeübergang von der heißen Wand in das Spray. Unter bestimmten thermischen Bedingungen führt dies zu stark rußender Verbrennung, dies konnte durch Laborversuche belegt werden. Gezielte Maßnahmen im Zündverzug beeinflussen diesen Effekt positiv.

Mit neuen Wegen beim Kraftstoffdesign beschäftigt sich Christian Pastötter bei der MAN Truck & Bus AG. Ziel dabei ist die Emissionsminderung durch Verbesserung der Kraftstoffkomponenten sowie die Möglichkeiten regenerativ herstellbarer Kraftstoffe künftig stärker zu nutzen. Forschungsschwerpunkt ist momentan Dimethylether – zu lösende Probleme sind u.a. die Treibstofflogistik sowie Modifikationen in Einspritzsystemen. Zur Senkung von Rußemissionen wird sauerstoffhaltigen Zusätzen ein enormes Potenzial zuteil.

Neben den Fachvorträgen boten 21 Aussteller einen Einblick in Technologien und Komponenten. "Der Verbrennungsmotor ist weiterhin Technologietreiber für nachhaltige Mobilität" so Holger Czuday, Clustermanager Automotive bei der Bayern Innovativ GmbH. Das 10. Symposium bot einmal mehr genügend Raum für Gespräche und Kooperationsanbahnungen und auch 2013 wird es in Passau wieder um aktuelle "Trends in der Motorentechnologie" gehen.

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