Im Fall des GTC konnte der Verbrauch desBasisfahrzeugs, ein Ford Focus mit 1,0-l-Dreizylinder-Ecoboost-Ottomotor, laut Unternehmen, bis zu 17 Prozent reduziert werden
Schaeffler
Continental und Schaeffler haben am heutigen 13. Oktober auf der Strecke des ADAC-Fahrsicherheitszentrums in Schlüsselfeld im Rahmen eines Presse-Fahrevents das sogenannte Gasoline Technology Car (GTC) vorgestellt. Das Gemeinschaftsprojekt soll zeigen, wie durch eine vernetzte Integration von Mildhybrid-Schlüsseltechniken auch bei einem bereits sehr effizienten Pkw mit hubraumreduziertem Ottomotor Kraftstoff und damit CO2 eingespart werden kann.
Im Fall des GTC konnte der Verbrauch des Basisfahrzeugs, ein Ford Focus mit 1,0-l-Dreizylinder-Ecoboost-Ottomotor, laut Unternehmen, bis zu 17 Prozent reduziert werden. Die Technik des Fahrzeugs wurde in der MTZ 9/2014 bereits umfassend dargestellt. Bei den nun anschließenden Fahrtests auf dem abgesperrten Testgelände zeigte sich, dass die Rekuperationsfunktion dank 48-V-Bordnetz sehr effektiv arbeitet, obwohl die maximale Rekuperationsrate mit 0,1 g eher gering ist. Auch die Segelfunktion und das Start-Stopp-System arbeiten durch ein neues Startersystem mit riemengetriebenem E-Motor samt integriertem Entkoppelungsspanner nach Wunsch: Die Segelfunktion schaltet den Verbrennungsmotor für den Fahrer fast unbemerkt ab und wieder zu, das Start-Stopp-System sorgt für einen schnellen und geräuscharmen Wiederstart des Motors im Stand des Fahrzeugs, da das bei konventionellen Startern notwendige Einspuren des Anlasserritzels entfällt.
Umfassende Modifikation des Basisfahrzeugs
Für das GTC haben die Projektpartner das Basisfahrzeug umfassend modifiziert: So sind zum einen eine Einspritzung und Motorsteuerung von Continental angepasst worden und ersetzen das System des Referenzfahrzeugs. Zum anderen wurden zahlreiche innovative Komponenten und Techniken hinzugefügt. Eine Schlüsselrolle spielen dabei das sogenannte Eco-Drive-System als milde 48-V-Hybridisierung sowie die elektrifizierte Kupplung (E-Clutch) zur Kraftübertragung und das Thermomanagement von Schaeffler. Hinzu kommen Maßnahmen zur Reduktion der Reibungsverluste im Motor und ein elektrisch heizbarer Katalysator (Emitec). In Summe erreicht der Technikträger GTC mit diesen Komponenten und der intelligenten Betriebsstrategie nach Unternehmensangaben nicht nur eine um bis zu 17 Prozent höhere Kraftstoffeffizienz, sondern erfüllt auch die Emissionsgrenzwerte der kommenden Abgasnorm Euro 6c (2017/2018).
48-V-Eco-Drive-System als unabhängige Antriebseinheit
Um den 1,0-l-Dreizylinder-Ottomotor trotz der modifizierten, zündwinkeloptimierten Betriebsstrategie fahrbar zu machen und zusätzliche Hybridfahrstrategien nutzen zu können, verfügt das GTC über das 48-V-Eco-Drive-System als eine unabhängige zweite Antriebseinheit. Der elektrische Traktionsmotor/Generator ist über einen modifizierten Riementrieb an den Verbrennungsmotor angebunden. Ein DC/DC-Wandler sorgt für die elektrischen Energieflüsse zwischen den Spannungslagen 12 und 48 V mit Li-Ion-Akku (Zweibatterienkonzept). Mit dieser Hybridisierung wird der Verbrennungsmotor im niedrigen Drehzahlbereich mit bis zu 50 Nm elektrisch unterstützt (E-Boost-Funktion), um ein Ansprechverhalten ohne "Turboloch" zu erreichen. Die Voraussetzung dafür schafft die 48-V-Rekuperation: Das GTC kann im NEFZ annähernd doppelt so viel Bewegungsenergie rekuperieren, wie das Fahrzeug für das Bordnetz braucht, berichten die Projektpartner.
Aus Kostengründen ist das GTC mit einem konventionellen Sechsgang-Handschaltgetriebe ausgerüstet. Dennoch nutzt seine Fahrstrategie energiesparende Funktionen wie das Segeln. Ermöglicht wird dies von der in das Fahrzeug integrierten elektrifizierten Kupplung von Schaeffler. Sie koppelt den Motor in Schubphasen vom Antriebsstrang ab. Somit bremst der Verbrennungsmotor das Fahrzeug nicht ab und es bleibt mehr kinetische Energie erhalten, die dann der Rekuperation zur Verfügung steht. Diese Energie ermöglicht wiederum andere effizienzsteigernde Maßnahmen. Ein Beispiel ist der elektrisch heizbare Katalysator, der die Rekuperationsenergie des vorherigen Fahrzyklus nutzt, um beim Kaltstart schneller seine Arbeitstemperatur zu erreichen.
Split-Cooling-Architektur ermöglicht abgestuftes Thermomanagement
Eine Split-Cooling-Architektur von Schaeffler mit Drehschieberventil ermöglicht im GTC zudem ein abgestuftes Thermomanagement. Es dient dazu, die Herausforderungen innovativer Hybridfahrstrategien zu bewältigen. So kann der Motor vorübergehend von der Kühlmittelzirkulation abgetrennt werden, um schneller auf Temperatur zu kommen beziehungsweise seine Temperatur länger zu halten. Mit dem schnellen Aufheizen werden die motorischen Reibungsverluste geringer, was die Effizienz erhöht; eine Strategie, die zusätzlich durch reibungsoptimierte Komponenten verfolgt wird. Als Teil einer vorausschauenden Betriebsstrategie kann beispielsweise vor einer absehbaren Rekuperationsphase (Gefällestrecke) ebenfalls frühzeitig die Kühlung abgeschaltet werden.