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21.09.2012 | Motorentechnik | Im Fokus | Onlineartikel

Wie sieht der optimale Antriebsstrang der Zukunft aus?

Autor:
Christiane Brünglinghaus

Im Rahmen künftiger CO2-Richtlinien gilt es, alle Parameter zu optimieren, die den Wirkungsgrad des Antriebs beeinflussen. Dazu bieten sich verschiedene Optimierungsmaßnahmen am Verbrennungsmotor und am Getriebe sowie eine Elektrifizierung des Antriebsstrangs an. Eine gesamtheitliche Betrachtung des Antriebsstrangs ist dabei zunehmend wichtiger.

Die Komplexität bei der Gestaltung künftiger Antriebsstränge wird steigen. Vielfältige Kombinationsmöglichkeiten neuer Systeme und Techniken sowie deren Wechselwirkung sind die Gründe dafür. Langfristig ist mit einer Zunahme der Varianten zu rechnen, aufgrund der unterschiedlichen Anforderungen und Charakteristika der Antriebsstränge.

Systemkombinationen

Eine Untersuchung von Bosch zeigt, welche generellen Entwicklungstrends in den unterschiedlichen Märkten und Fahrzeugklassen künftig auszumachen sind. Der Zulieferer hat untersucht, welche Systemkombinationen im Jahr 2020 bevorzugt zu erwarten sind und kommt dabei zu folgenden Entwicklungstrends:

  • Für kleine Fahrzeuge in komfortorientierten Segmenten sind Antriebstränge mit PFI-Einspritzung und CVT-Getriebe eine interessante Lösung.
  • Eine wesentliche Hauptrichtung sind aufgeladene Ottomotoren mit Direkteinspritzung, da sie gut mit Handschaltgetrieben kombiniert werden können.
  • Bei den Automatikgetrieben werden Doppelkupplungsgetriebe aufgrund hoher Effizienz bevorzugt mit Downsizingmotoren kombiniert. In den großen Fahrzeugklassen werden in erster Linie Stufenautomatgetriebe mit hoher Ganganzahl eingesetzt.
  • Kostengünstige e-Boost-Systeme finden ihren Platz in den mittleren Fahrzeugsegmenten, um Rekuperationspotenziale zu erschließen.
  • Konzepte für elektrisches Fahren (e-Drive) werden im japanischen Markt und in den oberen Fahrzeugklassen einen großen Raum einnehmen – dort auch in großer Zahl als Plug-in-Hybride, um elektrische Mobilität mit gleichzeitiger Möglichkeit des Langstreckenfahrens mit hoher Motorleistung zu verbinden.

Schritte zu einer emissionsfreien Mobilität

In den nächsten zwanzig Jahren wird der Verbrennungsantrieb wohl nicht von der Elektromobilität abgelöst werden. Bei Verbrennungsmotoren gibt es noch erhebliches Potenzial hinsichtlich Effizienz und Kraftstoffeinsatz (Einsatz von Substituten wie zum Beispiel Ethanol oder GTL). Gerade in Kombination bei Hybridanwendungen sind Verbrennungsmotoren in den nächsten Jahren noch die vorherrschende Grundlage für effiziente Antriebe. Effizienzsteigerung, Elektrifizierung und parallel die Entwicklung von Elektromobilität sind Schritte zu einer emissionsfreien Mobilität. Hierbei ist ein CO2 -neutralerer Strommix die Voraussetzung für die reale Klimawirksamkeit von Elektroautos. Maßgebliche Größe für Kosten und Reichweite von E-Fahrzeugen bleibt nach wie vor die Batterietechnik. Weitere wichtige Faktoren für die Etablierung von Elektromobilität sind die Bereitstellung von Lade- und Serviceinfrastrukturen.

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