Zukünftige Ottomotortechnologien für 130 g/km CO₂

Autoren

G.K. Fraidl, P.E. Kapus, H. Friedl AVL List GmbH

Jahr

2007

Zusammenfassung

Die Reduzierung der CO2 Emission stellt die wesentlichste Entwicklungsherausforderung für PKWAntriebe dar. Obwohl eine oberflächliche Betrachtung vor allem den Dieselmotor und die Hybridkonzepte attraktiv erscheinen lässt, ist insbesondere in Hinsicht auf Kosten der Einsatz verbesserter Ottomotorentechnologien für leistbare CO2 Lösungen wesentlich. Da die einzelnen Ottomotortechnologien ein im Kennfeld unterschiedlich differenziertes Verbrauchsverhalten aufweisen, muss eine kostenorientierte Technologieauswahl aus der Betrachtung des Gesamtsystems (Fahrzeug – Motor – Getriebe – Hybridisierung) heraus erfolgen. Dabei ergeben sich in den einzelnen Fahrzeugklassen jeweils unterschiedliche kostenoptimale Technologieansätze. Bei kleinen preisgünstigen Fahrzeugen werden vor allem Phasenschieber und variable Ladungsbewegung eingesetzt, die zu mittleren Fahrzeuggrößen hin zum Teil durch Ventilhubvariabilitäten erweitert werden. Den signifikantesten Trend stellen hier allerdings Downsizing / Downspeeding-Konzepte auf Basis der Abgasturboaufladung plus Benzin-Direkteinspritzung dar. Strahlgeführte Schichtladekonzepte haben zwar ein hohes Verbrauchspotential bei niedrigen Lasten, sind aber durch die erforderliche magere Abgasnachbehandlung sowohl in der Anwendbarkeit als auch Kosteneffizienz eingeschränkt. Praktisch in allen Fahrzeugklassen werden verstärkt Maßnahmen zur Verlustleistungsreduzierung, verbessertes Energiemanagement, sowie auch Start-Stop Systeme eingesetzt. In intelligenter Kombination von Motortechnologie, Getriebekonzept, einfacher Hybridisierung und kosteneffizienten Optimierungsmaßnahmen kann eine CO2-Emission kleiner 130g/km auch mit dem Ottomotor bis hin zu Mittelklassefahrzeugen in Verbindung mit hohem Fahrspaß und unter vertretbaren Kosten dargestellt werden. Damit werden insbesondere aufgeladene Direkteinspritzkonzepte zu einem attraktiven Wettbewerber des zuletzt so erfolgreichen Dieselmotors.

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