> vehicle engineering Paul Kapus (re.), Leiter Entwicklung Ottomotoren, und Matthias Neubauer (li.), Technical Expert High Performance Engines > Zweistufige Verdichtung für optimale Druckverhältnisse. 1 2 F O C U S Pressure 2-stage boosting with interstage cooling Compressor work saved 1-stage compression (2-st w/o interstage cooling) Volume Isothermal compression verlassen wollen. Um ein gutes Ansprechverhalten bei allen Drehzahlen darzustellen, soll der effektive Mitteldruck nicht weit über 30 Bar hinaus gehen. Um bei Einhaltung der 30 Bar Mitteldruck die Zielleistung darzustellen, ist eine Motordrehzahl von 8000 U/min nötig. Der Motor hätte auch für nur 6000 bis 6500 Umdrehungen pro Minute konzipiert werden können, was ein Mitteldruckniveau von rund 40 Bar erfordert. Doch das hätte einerseits zu einem langsameren Ansprechverhalten geführt, andererseits wären die Drehmomentanforderungen an den weiteren Antriebstrang wie Kupplung und Getriebe zu groß gewesen. Schließlich wollten wir bei Kupplung und Getriebe Serienkomponenten einsetzen“. Damit der Motor bis 8000 U/min dauerhaft haltbar ist, mussten also zunächst Entwicklungsmaßnahmen ergriffen werden, um den Motor drehzahlfest zu gestalten. Dafür wurden die Kurbelwelle, die Pleuel und die Kolben, die über spezielle Kühlgalerien verfügen, und die Ventilsteuerung optimiert. Darüber hinaus wurde ein verbessertes Zylinderkopfkühlsystem mit Querstromkühlung entwickelt, damit der Motor den extrem hohen thermischen Lasten bei maximaler Leistung standhält: „Wichtig war es, den Zylinderkopf so zu entwickeln, dass er die nötige hohe Kühlleistung auch abführen kann, was für Klopffestigkeit und auch Dauerhaltbarkeit essentiell ist. Denn ein Motor mit einer so hohen Leistungsdichte hat einen extrem hohen Wärmeeintrag – wie der eines V8-Bi-Turbomotors, aber in unserem Fall auf nur vier Brennräume verteilt“, erklärt Matthias Neubauer. Leistungsklassen üblich ist. Ein weiteres Projekt, bei dem AVL eine elektrische Aufladung zur Effizienzsteigerung verwendete, war der VW Golf HiEff. Das Ziel bei diesem Konzeptfahrzeug bestand darin, zu demonstrieren, dass bei einem nach dem Miller-Verfahren arbeitenden Motor mit gepumpter Hochdruckabgasrückführung und zylindernaher Einbringung sowie E-Lader der CO2-Ausstoß im NEDC von 122g/km auf 90g/km reduziert werden kann, ohne Hybridisierung zu benötigen. Der E-Lader übernimmt dabei sowohl die Aufgabe der elektrischen Zusatzaufladung als auch die der Abgasrückführungspumpe. Der Motorwirkungsgrad konnte in diesem Konzept auf 40% im Bestpunkt gesteigert werden. DER AVL HYPER MIT 200 KW/L Für AVL sei es eine besondere Herausforderung gewesen, die Leistung von 474 PS (349 kW) bei einem 1,75l-Motor zu erreichen - erklärt Matthias Neubauer, Technical Expert High Performance Engines: „Das Problem besteht darin, dass wir einerseits Haltbarkeit erreichen und andererseits nicht das Familienkonzept
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