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 Wirkungsgradsteigerungen 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.
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 Plug-in-Hybrid. 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 Funktionen 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 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/Stopp-Segeln" 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 Verbrauchsreduzierung führen soll.
Und unser von Mercedes-Benz gibt einen Überblick über die Entwicklungsschwerpunkte des Unternehmens für künftige Antriebsstränge.
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Bild: [M] yuyangc | shutterstock)
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