intelligente verknüpfung von antriebskomponenten

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Um den Kraftstoffverbrauch der Fahrzeuge weiter zu senken, muss der Antriebsstrang künftig stärker als System betrachtet und in seiner Gesamtheit optimiert werden. Auf diese Weise lassen sich Wirkungs- gradsteigerungen oftmals effektiver umsetzen als durch alleinige Verbesserungen einzelner Komponenten. Aufgrund der nach wie vor hohen Verbreitung haben dabei Antriebskonzepte mit Verbrennungsmotor weiterhin einen hohen Stellenwert. INTELLIGENTE VERKNüPFUNG VON ANTRIEBSKOMPONENTEN Neben den Emissionen muss der Kraft- stoffverbrauch von Automobilen wei- ter reduziert werden. Dabei bieten Antriebskonzepte mit Verbrennungs- motor auch künftig einen sehr großen Hebel: Trotz aller Entwicklungserfolge bei alternativen Antrieben behält der Verbrennungsmotor in den nächsten Jahrzehnten seine Vormachtstellung. Beispielsweise erwartet Bosch für das Jahr 2020 gut 100 Millionen Neu- fahrzeuge mit einem Verbrennungs- motor und nur drei Millionen Fahr- zeuge mit einem rein elektrischen Antrieb oder Plug-in-Hybrid. Sechs Millionen Fahrzeuge werden einen Hybridantrieb haben. Bei der Entwicklung noch sparsame- rer und emissionsärmerer Antriebe hat sich die Arbeit der Ingenieure in der letzten Zeit massiv verlagert. Immer stärker betrachten die Entwickler den Antriebsstrang mit den Bausteinen Ver- brennungsmotor, Nebenaggregate, Getriebe, Achsantrieb und gegebenen- falls Elektrifizierung als System. Durch gesamtheitliche Optimierungen des Antriebsstrangs lassen sich Wirkungs- gradsteigerungen oftmals effektiver umsetzen als durch alleinige Verbesse- rungen einzelner Komponenten wie einer Direkteinspritzung oder einem variablen Ventiltrieb. Zudem werden neue Regelungskonzepte oder Funktio- nen zur Kraftstoffeinsparung erst durch eine intelligente Vernetzung der Einzelkomponenten ermöglicht. In der Titelstrecke dieser Ausgabe zeigen wir aktuelle Trends der System- optimierung des Antriebsstrangs auf. Der Beitrag von BMW beschreibt, wie das funktionale Zusammenwirken der Komponenten in einer geeigneten Antriebsintegration optimal gestaltet werden kann. Wesentliche Merkmale sind, einerseits die funktionalen Wech- selwirkungen der Komponenten zu beherrschen und andererseits geeig- nete Funktionsarchitekturen insbeson- dere bei elektrifizierten Antrieben zu entwickeln. Das „Start/Stopp-Segeln“ von Bosch ist eine Weiterentwicklung der Start/ Stopp-Funktion und zielt nun auch auf die Vermeidung von Schleppverlusten bei rollendem Fahrzeug. Dies gelingt durch Abkoppeln des Motors vom Antriebsstrang und durch Abschalten der Einspritzung. Die Funktion arbeitet dabei bis 160 km/h Geschwindigkeit, sodass sie auch im realen Fahrbetrieb zu einer spürbaren Verbrauchsreduzie- rung führen soll. Und unser Interviewpartner Bernhard Heil von Mercedes-Benz gibt einen Überblick über die Entwicklungsschwer- punkte des Unternehmens für künftige Antriebsstränge. 632 Herausforderung Antriebsintegration Manfred Klüting, Thomas Berger [BMW] 640 „Im von der Physik vorgegebenen Rahmen weitere Potenziale finden“ Interview mit Bernhard Heil [Daimler] 644 Segeln – Start/Stopp-Systeme der nächsten Generation Norbert Müller, Steffen Strauß, Stefan Tumback, Ansgar Christ [Bosch] BILD© [M] yuyangc | shutterstock TITELTHEMA ANTRIEBSSTRANG 630 DOI: 10.1365/s35146-011-0144-x

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Page 1: Intelligente Verknüpfung von Antriebskomponenten

Um den Kraftstoffverbrauch der Fahrzeuge weiter zu senken, muss der Antriebsstrang künftig stärker

als System betrachtet und in seiner Gesamtheit optimiert werden. Auf diese Weise lassen sich Wirkungs­

gradsteigerungen oftmals effektiver umsetzen als durch alleinige Verbesserungen einzelner Komponenten.

Aufgrund der nach wie vor hohen Verbreitung haben dabei Antriebskonzepte mit Verbrennungsmotor

weiterhin einen hohen Stellenwert.

IntellIgente Verknüpfung von Antriebskomponenten

Neben den Emissionen muss der Kraft­stoffverbrauch von Automobilen wei­ter reduziert werden. Dabei bieten Antriebskonzepte mit Verbrennungs­motor auch künftig einen sehr großen Hebel: Trotz aller Entwicklungserfolge bei alternativen Antrieben behält der Verbrennungsmotor in den nächsten Jahrzehnten seine Vormachtstellung. Beispielsweise erwartet Bosch für das Jahr 2020 gut 100 Millionen Neu­fahrzeuge mit einem Verbrennungs­motor und nur drei Millionen Fahr­zeuge mit einem rein elektrischen Antrieb oder Plug­in­Hybrid. Sechs Millionen Fahrzeuge werden einen Hybridantrieb haben.

Bei der Entwicklung noch sparsame­rer und emissionsärmerer Antriebe hat sich die Arbeit der Ingenieure in der letzten Zeit massiv verlagert. Immer stärker betrachten die Entwickler den Antriebsstrang mit den Bausteinen Ver­brennungsmotor, Nebenaggregate, Getriebe, Achsantrieb und gegebenen­falls Elektrifizierung als System. Durch gesamtheitliche Optimierungen des Antriebsstrangs lassen sich Wirkungs­gradsteigerungen oftmals effektiver umsetzen als durch alleinige Verbesse­rungen einzelner Komponenten wie einer Direkteinspritzung oder einem variablen Ventiltrieb. Zudem werden neue Regelungskonzepte oder Funktio­

nen zur Kraftstoffeinsparung erst durch eine intelligente Vernetzung der Einzelkomponenten ermöglicht.

In der Titelstrecke dieser Ausgabe zeigen wir aktuelle Trends der System­optimierung des Antriebsstrangs auf. Der Beitrag von BMW beschreibt, wie das funktionale Zusammenwirken der Komponenten in einer geeigneten Antriebsintegration optimal gestaltet werden kann. Wesentliche Merkmale sind, einerseits die funktionalen Wech­selwirkungen der Komponenten zu beherrschen und andererseits geeig­nete Funktionsarchitekturen insbeson­dere bei elektrifizierten Antrieben zu entwickeln.

Das „Start/Stopp­Segeln“ von Bosch ist eine Weiterentwicklung der Start/Stopp­Funktion und zielt nun auch auf die Vermeidung von Schleppverlusten bei rollendem Fahrzeug. Dies gelingt durch Abkoppeln des Motors vom Antriebsstrang und durch Abschalten der Einspritzung. Die Funktion arbeitet dabei bis 160 km/h Geschwindigkeit, sodass sie auch im realen Fahrbetrieb zu einer spürbaren Verbrauchsreduzie­rung führen soll.

Und unser Interviewpartner Bernhard Heil von Mercedes­Benz gibt einen Über blick über die Entwicklungsschwer­punkte des Unternehmens für künftige Antriebsstränge.

632 Herausforderung Antriebsintegration

Manfred Klüting,

Thomas Berger [BMW]

640 „Im von der Physik vor gegebenen Rahmen weitere Potenziale finden“

Interview mit Bernhard Heil [Daimler]

644 Segeln – Start/Stopp­Systemeder nächsten Generation

Norbert Müller, Steffen Strauß,

Stefan Tumback, Ansgar Christ [Bosch]

Bild �© [M] yuyangc | shutterstock

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63109I2011 72. Jahrgang