Die Technologie des Verbrennungsmotors befindet sich im Wandel. Wesentliche Treiber liegen dabei im Klimawandel sowie strengeren CO2- und Abgasgesetzgebungen. Die Elektrifizierung des Antriebsstranges erlaubt eine Auslegung des Verbrennungsmotors auf höchste Effizienz bis hin zur CO2-Freiheit.
In diesem komplexen Umfeld entwickeln wir die für Sie und Ihren Anwendungsfall optimale Lösung.
Der elektrifizierte Verbrennungsmotor muss als gesamtes System betrachtet werden. Dabei fokussieren wir nicht nur auf die Verbrennung an sich, sondern auch auf die Verbesserung der Betriebsstrategie. Mit unserer ganzheitlichen Simulationsumgebung erarbeiten wir effiziente und zuverlässige Konzepte und führen diese robust und sicher in Serie.
Erreichten Pkw-Ottomotoren noch vor einigen Jahren Wirkungsgrade um die 38 %, so sind heute im Hybridverbund unter Ausnutzung der Synergien über 45 % möglich. Bei dem für Nutzfahrzeuge typischen Dieselmotor haben wir den Wirkungsgrad in der neuesten Generation von 46 % auf 50 % gesteigert. Die Wasserstoffverbrennung ermöglicht einen CO2-freien Verbrennungsmotor.
Bei der Entwicklung von elektrifizierten Verbrennungsmotoren muss der Zielkonflikt zwischen Gesetzgebung, technischen Zielwerten und Kostenminimierung gelöst werden.
Speziell beim Nutzfahrzeug stehen die Gesamtkosten (TCO) deutlich mehr im Vordergrund als beim Pkw. Daher müssen die Gesamtlebensdauer, Zuverlässigkeit sowie höchste Wirkungsgrade sichergestellt sein.
Der moderne Nutzfahrzeugmotor mit einem effektiven Wirkungsgrad von 50 % zeichnet sich durch folgende Merkmale aus:
- hohen Spitzendruck im Zylinder, ermöglicht durch AVL-Konstruktionslösungen
- fortschrittliche Verbrennungsanordnung mit kurzer Brenndauer und hohem Verdichtungsverhältnis
- AVL Top-Down-Kühlung
- Reduzierte Reibung und parasitäre Verluste
- Optimierte Luftführung mit geringen Druckverlusten und hohem Turboladerwirkungsgrad
- Optimierte Aufwärm- und Warmhaltemaßnahmen, die auf die Anforderungen des Basismotors und der Anwendung zugeschnitten sind
Dedizierter Pkw-Hybrid-Ottomotor mit 45 % effektivem Wirkungsgrad:
Wesentliche Entwicklungsschwerpunkte liegen in folgenden Bereichen:
- Reibungsreduktion
- hohe geometrische Verdichtung (>16:1)
- wirkungsgradoptimales Hub/Bohrungsverhältnis
- Hochtumble-Brennverfahren für optimale Gemischbildung und maximale Restgasverträglichkeit
- Gekühlte Niederdruck AGR
- E-TC/TC mit optimiertem Laderwirkungsgrad
- Reduktion der Wandwärmeverluste (Oberflächengüte, Beschichtung, …)
- Innovative AVL-Verbrennungssteuerung für höchste Wirkungsgrade und maximale Verbrennungsstabilität auch im hochdynamischen Betrieb (hohe AGR-Raten)
- innovative Zündung (Vorkammerzündung, Multispark, Mikrowellenzündung, …)
- Thermomanagement
Diesel Zero Impact Konzeptfahrzeug
Auf Basis eines Hyundai Santa Fe mit einem 2,2 l Dieselmotor wurde ein 48 V Demonstratorfahrzeug mit Fokus auf niedrigste Emissionen aufgebaut.
Untersuchte Technologieelemente:
- 48 V P2 Modul mit 20 kW e-Motor
- Elektrisch beheizter Katalysator
- Umluftsystem zur Vorwärmung der motornahen Abgasanlage
- Twin-dosing SCR System
- Kombiniertes AGR System (Niederdruck & Hochdruck)
- Elektrifizierte Nebenaggregate
- Aggressive Heizstrategie
- Funktionsanpassung für Emissions- und Verbrauchsoptimierte Betriebsstrategie
- Ergänzend simulatorische Bewertung unterschiedlicher Batteriegrößen und e-Motor Leistungen
Bei AVL widmen wir uns seit über 70 Jahren der Entwicklung innovativer Antriebstechnologien. Hinzu kommen bereits mehr als 20 Jahre Erfahrung bei Hybridantrieben.
Ergänzend zur anerkannten Serienkompetenz entwickeln wir seit 30 Jahren mit namhaften Industriepartnern Konzeptfahrzeuge.
Schwerpunkte im Detail:
- Hocheffiziente Lösungen - Dedizierte Hybridmotoren
- Robuste Betriebsstrategie - Kraftstoffverbrauch - Emissionen - Fahrerlebnis
- Von der Systemdefinition bis zum SOP und Lifetime Management
News
Stetig auf dem Weg in die Zukunft: Erfahren Sie, was es Neues im Bereich der Entwicklung elektrifizierten Verbrennungsmotoren gibt.
Lassen Sie sich mitnehmen auf eine Reise, die zeigt, wie wir Dinge in Bewegung setzen – ob es sich um Fahrzeuge, Technologien oder Ideen handelt.