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About this book

Die inhaltlichen Schwerpunkte des Tagungsbands zur ATZlive-Veranstaltung Ladungswechsel im Verbrennungsmotor 2016 sind unter anderem der Einfluss der Elektrifizierung auf den Ladungswechsel, Aufladung, Simulation und Analyse, Variabilitäten und Kurbelgehäuse sowie die Betrachtung des Gesamtsystems und dessen Optimierung. Weiterhin zeigt der Inhalt dieses Buches auf, wie durch einen optimierten Ladungswechsel bei Diesel- und Ottomotoren in Pkw und Nfz hohe Leistungswerte, niedriger Kraftstoffverbrauch, gutes dynamisches Verhalten sowie niedrige Emissionen erreicht werden können.

Table of Contents

Frontmatter

Gemischt-sequenzielle Aufladung am Motor mit getrennten Auslassfluten und vollvariablem Ventiltrieb

Zusammenfassung
Die Reduktion des Hubraums in Verbindung mit einem geeigneten Aufladesystem ist eine anerkannt wirkungsvolle Maßnahme, um die CO2- Emissionen des Verbrennungsmotors weiter abzusenken. Zwei Voraussetzungen sind hierfür zu erfüllen: Zum einen muss für identische Fahrleistungen die spezifische Motorleistung deutlich erhöht werden. Zum anderen dürfen die mitteldrucksteigernden Maßnahmen aber weder die Wirkungsgrade in der Teillast reduzieren, noch die verbrauchsgünstigen Kennfeldbereiche einschränken. Der Weiterentwicklung der Aufladetechnik kommt hierbei eine Schlüsselrolle zu.
H. Ruhland, K. Habermann, J. Scharf, T. Uhlmann, M. Thewes, M. Breuer, A. Schloßhauer, N. Bontemps

MAN D26 HD Commercial Engines, 2-Stage Turbo Charging and Engine Development up to Euro VIc with Respect to Low Fuel Consumption and Emissions

Zusammenfassung
The D26 engine family with 12.4 l swept volume is MAN’s standard engine for heavy duty truck and bus applications. It was launched first in 2005 as a Single Stage EGR engine to fulfill Euro IV emission limits. Since the initial launch, the engine has been continuously updated to meet ever more stringent emissions regulations. In combination with customer requirements such as low Total Cost of Ownership (TCO) and high robustness, the evolution of the D26 led to a Two Stage high EGR engine in the current version.
Matthias Erath, Peter Glonegger, Petr Pribyl, Rob Cadle

Toolbasierte Auslegung und Optimierung der Ladungswechselorgane eines Zylinderkopfes

Zusammenfassung
Im Rahmen der Brennverfahrensentwicklung stehen unter anderem Erfordernisse hinsichtlich Füllung und Ladungsbewegung im Mittelpunkt. Die Einlasskanalgeometrie hat hierbei einen bestimmenden Einfluss.
Wolfgang Berg, Uwe Hofmann

Ottomotortechnologie im Spannungsfeld von Hocheffizienz, RDE-Anforderungen und Hochleistung

Zusammenfassung
Die Zukunft erfordert zunehmend auch im Realbetrieb nachhaltig verbrauchsreduzierte Antriebe, die im Gegensatz zur heutigen Vorschrift und Praxis in weiten Kennfeldbereichen der Emissionseinhaltung unterliegen werden. Gerade der Ottomotor hat hier noch einige thermodynamische Reserven, die eine tragende Rolle auch bei zunehmender Elektrifizierung des Antriebstranges sichern. Motorprozess und Aufladung können fruchtbare Synergien eingehen und durch Zusatztechnologie können einsatzangepasst notwendige Verbesserungen erzielt werden.
K. Prevedel, R. Abrantes, K. Vidmar, J. Wolkerstorfer

Kurbeltriebs- und Ventiltriebs-Variabilitäten zur Effizienz- und Leistungssteigerung von Dieselmotoren

Zusammenfassung
Der Dieselmotor erlebt sowohl im PKW als auch im Nutzfahrzeugbereich eine stetige Steigerung der spezifischen Leistung. Diese Leistungssteigerungen sind neben verbesserten Brennverfahren vor allem den steigenden Ladedrücken zuzuschreiben. Aufgrund der hohen Ladedrücke ist entweder eine massivere Konstruktion notwendig um den zulässigen Spitzendruck zu erhöhen, oder der Spitzendruck wird mithilfe eines niedrigeren Verdichtungsverhältnisses oder einer späteren Verbrennungslage begrenzt. Eine Spätstellung der Verbrennung ist im Nutzfahrzeugbereich nur eingeschränkt möglich, da auch an der Volllast ein niedriger Verbrauch angestrebt wird.
Georg Kellermayr, Thomas Kraxner

Lastpunktverschiebung bei Dieselmotoren, Potenziale bei Pkwund Nutzfahrzeugmotoren

Zusammenfassung
Die Reduktion des Ausstoßes von klimaschädlichen Treibhausgasen wie z.B. CO2 ist zweifelsfrei eines der wichtigsten Ziele für die Entwicklung von Verbrennungsmotoren weltweit. Im Bereich der Nutzfahrzeuge ist damit auch ein wesentlicher Punkt zur Erreichung einer hohen Wirtschaftlichkeit gegeben. Schnell ist ersichtlich, dass bei der Reduktion des Verbrauches nicht nur der Umweltgedanke, d.h. die Reduktion von anthropogen erzeugtem CO2, als Treiber für zukünftige Innovationen im Bereich der Motoren verantwortlich sein wird. Vielmehr geben die Marktentwicklung bzw. die Marktkräfte den Zwang zur Sparsamkeit bzw. zum sparsamen Umgang mit dem Kraftstoff vor.
Jörg Neugärtner, R. Flierl, A. Scholz, A. Schurr

Responseverbesserung durch Drucklufteinblasung bei aufgeladenen Ottomotoren

Zusammenfassung
Die Abgasturboaufladung von Ottomotoren hat sich weltweit in hohem Maße durchgesetzt, indem die wichtigsten Anforderungen an Antriebsstränge erfüllt werden
Christian Dönitz, Din Wabbals, Rafael Kempny, Carsten Röhr, Norbert Brehm

Aktuelle Entwicklungsarbeiten an mechanisch vollvariablen Ventiltrieben

Zusammenfassung
Das mechanisch vollvariable Ventiltriebssystem UpValve erlaubt die bedarfsgerechte, stufenlose Einstellung der Ventilerhebungskurve zwischen Null- und Vollhub. Bei Einsatz des Systems auf der Einlassseite werden primär die Ziele.
Stephan Schmitt, Michael Breuer, Karsten Grimm, Stefan Moormann

Systematische Optimierung der Kurbelgehäuseentlüftung in turbogeladenen Benzin- und Dieselmotoren

Zusammenfassung
Bei Verbrennungsmotoren wird durch Leckageströmungen an den Kolbenringen vorbei ins Kurbelgehäuse (KGH) sowie an der Lagerung des Turboladers sogenanntes Blowby-Gas erzeugt. Es enthält neben gasförmigen auch flüssige Bestandteile, die aus Öltropfen und Ölligamenten, Verbrennungsprodukten, Kraftstoff und Wasser bestehen können. Diese flüssigen Bestandteile sind vor der Einleitung des Blow-by-Stroms in die Ansaugung oder in die Umgebung möglichst vollständig abzuscheiden und in den Ölsumpf rückzuführen.
Martin Janßen, Stefan Ruppel, Tatsuji Fukusen, Atsushi Nonaka

Vergleich einer Erdgas-Direkteinblasung und VTG-Abgasturboaufladung an einem monovalenten Downsizing-Erdgasmotor

Zusammenfassung
Erdgas (CNG) bietet ein beträchtliches Potential die CO2 Emissionen im Fahrzeug zu senken. Dank einem günstigeren Wasserstoff/Kohlenstoff-Verhältnis sowie einem höheren Heizwert kann allein durch die Kraftstoffsubstitution gegenüber Benzinkraftstoffen ca. 20-25 % CO2 eingespart werden.
Simon Streng, Peter Wieske, Norman Nagel, Michael Foisel, Benjamin Hibberd

Der neue 3.0 l-V6-TFSI-Motor von AUDI – ausgewählte Entwicklungsergebnisse des neuen V6-Ottomotors

Zusammenfassung
Mit dem 3.0l-V6-TFSI (EA839) führt AUDI die Right-Sizing Strategie in das Hochleistungssegment ein (siehe Bild 1). Der Motor leistet 260 kW (354 PS) und entwickelt als Monoturbo durch den Einsatz der Twinscroll-Technologie ein Drehmoment von 500 Nm in einem breiten Drehzahlband von 1370 min-1 bis 4500 min-1.
Andreas Möndel, Jürgen Jablonski, Andreas Rehr, Hans-Joachim Reichert, Sascha Srebacic, André Keller

Tagungsbericht

Zusammenfassung
Die Auslegung des Ladungswechsels gewinnt weiter an Komplexität. Maßgebliche Treiber sind dabei geringer CO2-Ausstoß sowie hohe Leistungswerte und gutes dynamisches Verhalten des Motors. Rund 140 Experten diskutierten auf der 9. MTZ-Fachtagung „Ladungswechsel im Verbrennungsmotor“ am 25. und 26. Oktober 2016 im Mercedes-Benz-Museum in Stuttgart, welche Lösungen zum Erreichen dieser Vorgaben zielführend sind.
Andreas Fuchs
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