Motoren - Vergangenheit, Gegenwart, Zukunft Motorok - jelen, múlt és jövı Mayer Tamás Motorfejlesztés Súrlódásanalítika Vezetı Dr. Christian Brenneisen, Dr. Wolfgang Demmelbauer-Ebner, Norbert Pauli, Zsolt Langa, AHM Christian Brenneisen, Motorenentwickl ung AHM, SZE-Vortrag „Motoren - Vergangenheit, Gegenwart, Z ukunft“; 2006-09-16
Motorok - jelen, múlt és jövı
Tartalom Múlt 1. Bevezetés
Jelen 2. Audi Diesel motorok 3. Audi Otto motorok
Jövı 4. Globális trendek és kihívások 5. Volkswagen Aggregát- és üzemanyagstratégia
Christian Brenneisen, Motorenentwickl ung AHM, SZE-Vortrag „Motoren - Vergangenheit, Gegenwart, Z ukunft“; 2008-09-16
1. Bevezetés 1.1 A gızgéptıl a belsıégéső motorig
munkadiagram 1876-ból
1867 N.A. Otto: Aranyérem a Párizsi Világkiállításon (η≈ ≈ 10 %) Christian Brenneisen, Motorenentwickl ung AHM, SZE-Vortrag „Motoren - Vergangenheit, Gegenwart, Z ukunft“; 2008-09-16
1. Bevezetés 1.1 A gızgéptıl a belsıégéső motorig
R. Diesel, 1878 Müncheni Polytechnikum: „ megvizsgálni, hogy ez az isotherma a gyakorlatban is megvalósítható-e.“
(η=26 % !) Christian Brenneisen, Motorenentwickl ung AHM, SZE-Vortrag „Motoren - Vergangenheit, Gegenwart, Z ukunft“; 2008-09-16
1. Bevezetés 1.1 A gızgéptıl a belsıégéső motorig
Fontos találmány Mo-ról: Bánki und Csonka karburátor (1893) Christian Brenneisen, Motorenentwickl ung AHM, SZE-Vortrag „Motoren - Vergangenheit, Gegenwart, Z ukunft“; 2008-09-16
1. Bevezetés 1.2 Belsıégéső motorok felhasználási területei
Civil utcai gépjármővek Személyautók Haszongépjármővek Tömegközlekedés hajók, kisgépek, modelmotorok …
Christian Brenneisen, Motorenentwickl ung AHM, SZE-Vortrag „Motoren - Vergangenheit, Gegenwart, Z ukunft“; 2008-09-16
1. Bevezetés 1.3 Fıbb motorkomponensek
Fıtengely Hajtórúd Kurbelwelle Pleuel
Forgattyúsház ZKG Vezérmőtengely Nockenwelle
Otto és Diesel Motorok fıbb komponensei
Hengerfej Zylinderkopf
Christian Brenneisen, Motorenentwickl ung AHM, SZE-Vortrag „Motoren - Vergangenheit, Gegenwart, Z ukunft“; 2006-09-16
Dugattyú Kolben
1. Bevezetés 1.3 Fıbb motorkomponensek
Forgattyúsház Fıtengely Hajtórudak Dugattyúk Csapágykeret Szimmeringház Lendkerék Hengerfej Szelep, Szeleprugók Hidrotıkék Ve zérmőtengely Hegerfejcsav, tömítés Lánckerék, Olajpumpa Ve zérmőlánc, feszítık Szimmeringház Szelepfedél Olajteknı Olajszőrı, Termosztát Indító Gyújtás Szi vócsı, Fojtószelep Olajnivópálca Befecskendezık Gyujtógyertyák Vízpumpa Ékszíj Rezgéscsillapítótárcsa Klima, Szervop. Generátor Kipufogócsonk Több mint 1000 alkatrész Christian Brenneisen, Motorenentwickl ung AHM, SZE-Vortrag „Motoren - Vergangenheit, Gegenwart, Z ukunft“; 2006-09-16
Motorok - jelen, múlt és jövı
Tartalom Múlt 1. Bevezetés
Jelen 2. Audi Diesel motorok 3. Audi Otto motorok
Jövı 4. Globális trendek és kihívások 5. Volkswagen Aggregát- és üzemanyagstratégia
Christian Brenneisen, Motorenentwickl ung AHM, SZE-Vortrag „Motoren - Vergangenheit, Gegenwart, Z ukunft“; 2008-09-16
2. Audi TDI motorok
2.1 Közvetlen befecskedezéses motorok történelme 2.2 Befecskedezırendszerek összehasonlítása 2.3 Audi-TDI-motorok felépítése és alkatrészei 2.4 Kitekintés Christian Brenneisen, Motorenentwickl ung AHM, SZE-Vortrag „Motoren - Vergangenheit, Gegenwart, Z ukunft“; 2008-09-16
2. Audi TDI motorok 2.1 Közvetlen befecskedezéses motorok történelme
Christian Brenneisen, Motorenentwickl ung AHM, SZE-Vortrag „Motoren - Vergangenheit, Gegenwart, Z ukunft“; 2008-09-16
2. Audi TDI motorok 2.1 Közvetlen befecskedezéses motorok történelme
T urbo Diesel Direct Injection - közv. befecsk.motorok a haszongépjármővekben régóta használatosak - 70 es olajválság óta: személyautók terén is jelentıs erıfeszítések premier 1989: 5-hengeres TDI Audi 85kW (115 LE) 265Nm
2006: V6 3,0L TDI AUDI 171 kw (232 LE 500 Nm Euro IV károsanyag kib. 2006
1989
Christian Brenneisen, Motorenentwickl ung AHM, SZE-Vortrag „Motoren - Vergangenheit, Gegenwart, Z ukunft“; 2006-09-16
2. Audi TDI motorok 2.1 Közvetlen befecskedezéses motorok történelme
Diesel égési folyamat Nebenkammerbrennverfahren örvénykamrás
Direkteinspritzung
elıkamrás
Verteilereinspritzpumpe
Common Rail Diesel
közv. befecsk fogyasztási elıny > 15 % Christian Brenneisen, Motorenentwickl ung AHM, SZE-Vortrag „Motoren - Vergangenheit, Gegenwart, Z ukunft“; 2006-09-16
Pumpe Düse (PD, UIS)
2. Audi TDI motorok 2.1 Közvetlen befecskedezéses motorok történelme
Közv. befecsk. sikertörténete: Az elején: „dízel zajos, lomha és füstöl mint egy kémény“, ma: egyre inkább elfogadott és sikeres minden jármőosztályban Christian Brenneisen, Motorenentwickl ung AHM, SZE-Vortrag „Motoren - Vergangenheit, Gegenwart, Z ukunft“; 2008-09-16
2. Audi TDI motorok 2.1 Közvetlen befecskedezéses motorok történelme
TDI motoros AUDI autók darabszamának fejlıdése x 1000 stk
400 350
V8 TDI V6 TDI
300
R5 TDI R4 TDI
250 200 150 100 50 0 1989
1990
1991
1992
1993
1994
1995
1996
1997
1998
1999
2000
2001
Produktionszahlen TDI Christian Brenneisen, Motorenentwickl ung AHM, SZE-Vortrag „Motoren - Vergangenheit, Gegenwart, Z ukunft“; 2008-09-16
2. Audi TDI motorok 2.2 Befecskedezırendszerek összehasonlítása
cél: kis porlasztócsúcsok magas Pumpe Düse TDI nyomás segítsével az üzemanyag tökelétes porlasztása (apró cseppek)
Common Rail
2.5 , 3.0 , 3.3, 4.0, 4.2, TDI
1.4 , 1.9 , 2.0 TDI
Die CR TDI Motoren haben bar höheren Einspritzdruck 2000 schon im unteren Drehzahlbereich 1600 Folge sind: gleichmässigerer Drehmomentverlauf, bessere Laufruhe, wirtschaftlicherer Betrieb (eher 6-8-10 Zylinder Motoren)
Der Einspritzdruck bei PD TDI Motoren ist stark Elosztó P. abhängig von der Drehzahl, aber ab 2000 1/min Common höherer Wirkungsgrad und Rail günstigerer Verbrauch Diesel erreichbar PDTDI
1200 800
Einspritzdruck abhängig von der Drehzahl
400 0 1000
2000
3000 4000
Christian Brenneisen, Motorenentwickl ung AHM, SZE-Vortrag „Motoren - Vergangenheit, Gegenwart, Z ukunft“; 2006-09-16
(eher 4 Zylinder Motoren)
1/min
2. Audi TDI motorok 2.2 Befecskedezırendszerek összehasonlítása
Common Rail PDTDI 12 Verteilerpumpe
elıbefecskendezés
mm3
- halkabb üzem - tisztáb égés
8
Anliegeflächen
4 0 -20
Kompressionstakt
-10
0 (FHP)
100
Ohne Pilot
Mit Pilot
90,2dB
87,5dB
Arbeitstakt
Elıbefecskedezéssel a dugattyú oldalváltása sokkal csendesebb, mert ez még a felsı holtpont elıtt történik.
Christian Brenneisen, Motorenentwickl ung AHM, SZE-Vortrag „Motoren - Vergangenheit, Gegenwart, Z ukunft“; 2006-09-16
2. Audi TDI motorok 2.2 Befecskedezırendszerek összehasonlítása
Dieselmotorok elınyei a benzinmotorokkal szemben:
hátrányok magasabb súly ► lassabb égés = korlátozott fordulatszám (max. 42004500 1/min) ► alacsonyabb fajlagos teljesítmény ►
nagyobb hatásfok = takarékosság ► magasabb eff. középnyomás = magas fajlagos nyomaték ►
Magasabb teljesítmény ► fordulatszámnöveléssel (adott nyomatéknál) vagy ► nyomatéknöveléssel (adott fordulatszámnál) érhetı el.
TDI
Dieselmotorok fordulaszáma korlátozott Telj. növelés nyomatéknöveléssel érhetı el
Christian Brenneisen, Motorenentwickl ung AHM, SZE-Vortrag „Motoren - Vergangenheit, Gegenwart, Z ukunft“; 2006-09-16
Otto
2. Audi TDI motorok 2.3 Audi-TDI-motorok felépítése és alkatrészei
Modern Dieselmotorok fıbb ismérvei: ►
DI-Verfahren mit optimierter Kolbenmulde Direkt-befecskendezéses eljárás (CR vagy PD)
►
4V-Technik mit variabler Drallsteuerung 4 szelepes hengerfej nagy perdületi jellemzıvel „ Drall”
►
Aufladung und Ladeluftkühlung Turbófeltöltés és töltılevegı-visszahőtés
►
Hochdruck-Einspritzung Nagynyomású befecskendezés
►
Voreinspritzung Elı ”Pilot” –befecskendezés
►
Elektronisches Motormanagement Elektronikus motorvezérlés
Christian Brenneisen, Motorenentwickl ung AHM, SZE-Vortrag „Motoren - Vergangenheit, Gegenwart, Z ukunft“; 2008-09-16
2. Audi TDI motorok 2.3 Audi-TDI-motorok felépítése és alkatrészei
Common Rail System:
Common Rail (Verteilerrohr)
Lecköl- und Entlüftungsrohr
Hochdruckpumpe (1600bar) Antrieb von Nockenwelle Christian Brenneisen, Motorenentwickl ung AHM, SZE-Vortrag „Motoren - Vergangenheit, Gegenwart, Z ukunft“; 2006-09-16
Injektoren
2. Audi TDI motorok 2.3 Audi-TDI-Motoren Audi-TDI-motorok felépítése és alkatrészei
Piezo-Injektoren: 10 dB
COMMON RAIL
- halk üzem - gyorsabb nyitás - pontosabb adagolás
Effektiver Bereich
piezo Solenoid
Piezo Element 1000
2000
3000
4000
Ventil
befecskedezıcsúcs: 0,1 mm átmérı Christian Brenneisen, Motorenentwickl ung AHM, SZE-Vortrag „Motoren - Vergangenheit, Gegenwart, Z ukunft“; 2006-09-16
szabadon állítható vezérlés
2. Audi TDI motorok 2.3 Audi-TDI-motorok felépítése és alkatrészei
Ventilköpfe mit hohem Drall Drallventil
2V
4V
Geschlossen
Christian Brenneisen, Motorenentwickl ung AHM, SZE-Vortrag „Motoren - Vergangenheit, Gegenwart, Z ukunft“; 2006-09-16
Geöffnet
2. Audi TDI motorok 2.3 Audi-TDI-motorok felépítése és alkatrészei
Vierventilkopf mit variabler Drallsteuerung 900-1800 1/min geschl. 1800-2500 1/min 50% > 2500 1/min geöffn.
cél: lehetı legjobb töltetmozgás és keverékképzés alacsony fordulaton lehetı legjobb töltési fok a hengerben magas fordulaton
Christian Brenneisen, Motorenentwickl ung AHM, SZE-Vortrag „Motoren - Vergangenheit, Gegenwart, Z ukunft“; 2006-09-16
2. Audi TDI motorok 2.3 Audi-TDI-motorok felépítése és alkatrészei
Turbotöltés és töltılevegıhőtés:
Töltı állítható geometriával
töltılevegıhőtı
Christian Brenneisen, Motorenentwickl ung AHM, SZE-Vortrag „Motoren - Vergangenheit, Gegenwart, Z ukunft“; 2006-09-16
2. Audi TDI motorok 2.3 Audi-TDI-motorok felépítése és alkatrészei
Kipufogorendszer részecskeszőrıvel
Lambda Sonde AGR
Vorkatalysator Drucksensor Temperatursensor
Temperatursensor
Katalysator Partikelfilter Christian Brenneisen, Motorenentwickl ung AHM, SZE-Vortrag „Motoren - Vergangenheit, Gegenwart, Z ukunft“; 2006-09-16
2. Audi TDI motorok 2.3 Audi-TDI-motorok felépítése és alkatrészei
Károsanyagkibocsátás csökkenése személyautó dieselmotoroknál
Christian Brenneisen, Motorenentwickl ung AHM, SZE-Vortrag „Motoren - Vergangenheit, Gegenwart, Z ukunft“; 2006-09-16
2. Audi TDI motorok 2.4 Kitekintés
►
CR jobb mint PD
►
Multi - Injection
►
szegénykeverékes kat.
►
részecskeszürı
►
„Turbolyuk” megszünt.
►
regiszterfeltöltés középnyomás növelés
►
►
zaj és vibráció csökkentés (hidegind.)
Christian Brenneisen, Motorenentwickl ung AHM, SZE-Vortrag „Motoren - Vergangenheit, Gegenwart, Z ukunft“; 2006-09-16
emisszió és fogy. csökkentés
kipu. gáz utókezelés
magasabb fajl. teljesítmény
Komfort
3. Audi Otto-motorok
3.1 MPI vs. FSI technológia 3.2 V-motorcsalád 3.3 Otto Turbomotorok az AUDI-nál: T-MPI TFSI 3.5 Kitekintés Christian Brenneisen, Motorenentwickl ung AHM, SZE-Vortrag „Motoren - Vergangenheit, Gegenwart, Z ukunft“; 2008-09-16
3. Audi Otto-motorok 3.1 MPI vs. FSI technológia
Fuel Stratified Injection
vs.
M ulti Point Injection
Christian Brenneisen, Motorenentwickl ung AHM, SZE-Vortrag „Motoren - Vergangenheit, Gegenwart, Z ukunft“; 2006-09-16
3. Audi Otto-motorok 3.1 MPI vs. FSI technológia
Keverékképzés Ottomotoroknál
karburátor
befecskedezı
központiegypontú befecsk.
Multi Point Injection
FSI Fuel Stratified Injection (közvetlen befecskendezés) Christian Brenneisen, Motorenentwickl ung AHM, SZE-Vortrag „Motoren - Vergangenheit, Gegenwart, Z ukunft“; 2006-09-16
MPI Multi Point Injection
3. Audi Otto-motorok 3.1 MPI vs. FSI technológia
Elınyök és hátrányok FSI vs. MPI elégetlen üzemanyag
n = 2000 1/min Pme = 2 bar
égési folyamat
mechanikus veszteségek hıátadás
sőrítési arány ideális gázokhoz jobban hasonlító jellemzık
töltetcsere
MPI Quelle: Dr. Hohenberg, "Anal ys e der Gemischbildung und Verbrennung am DI-Ottomotor"
Közvetlen befecskendezésés motor a hagyományos motorral szemben Christian Brenneisen, Motorenentwickl ung AHM, SZE-Vortrag „Motoren - Vergangenheit, Gegenwart, Z ukunft“; 2008-09-16
3. Audi Otto-motorok 3.2 V-motorcsalád
Technische Besonderheiten: Helyhiány az elsı számú kihívás a motorfejlesztésben
Bár az európai autók karosszériája nı, a motoroknak egyre kevesebb hely jut
Minden területen a minıségre és a hosszú élettartamra különösen figyelni kell, mert a karbantartás és alkatrészcsere fáradságos és drága. Christian Brenneisen, Motorenentwickl ung AHM, SZE-Vortrag „Motoren - Vergangenheit, Gegenwart, Z ukunft“; 2006-09-16
3. Audi Otto-motorok 3.2 V-motorcsalád
Mőszaki tulajdonságok:
haladási irány
Relative Platzersparung: Audi V8-4,2-5V „láncos” motor Audi V8-4,2 -5V szíjjas motor
Konkurrens V8 192 mm 52
464 mm 516 mm ca. 656 mm
Christian Brenneisen, Motorenentwickl ung AHM, SZE-Vortrag „Motoren - Vergangenheit, Gegenwart, Z ukunft“; 2006-09-16
3. Audi Otto-motorok 3.2 V-motorcsalád
Mőszaki tulajdonságok: V8-Diesel
V6-Diesel COP Trieb A COP Trieb D COP Otto COP TDI Systemgleich Zahnradtrieb V8 Otto / TDI
Vezérlés: épitımodul elv alkalmazása V8-Otto
Christian Brenneisen, Motorenentwickl ung AHM, SZE-Vortrag „Motoren - Vergangenheit, Gegenwart, Z ukunft“; 2006-09-16
V6-Otto
3. Audi Otto-motorok 3.2 V-motorcsalád
Mőszaki tulajdonságok: Vezérlés
V8 Otto
Kurbelwellenende Az uj AUDI V motorcsaládnál a vezérlılánc helykihasználás miatt a lendkerék oldalán helyezkedik el. Az élettartam kb. 250.000km Christian Brenneisen, Motorenentwickl ung AHM, SZE-Vortrag „Motoren - Vergangenheit, Gegenwart, Z ukunft“; 2006-09-16
3. Audi Otto-motorok 3.2 V-motorcsalád
Mőszaki tulajdonságok: kis fordulatszám (hosszú csatorna)
kétlépcsıben váloztatható szivócsı
magas fordulatszám (rövid csatorna) Christian Brenneisen, Motorenentwickl ung AHM, SZE-Vortrag „Motoren - Vergangenheit, Gegenwart, Z ukunft“; 2006-09-16
3. Audi Otto-motorok 3.3 Otto Turbomotorok az AUDI-nál: T-MPI TFSI
A feltöltés célja otto-motoroknál teljesítménynövelés nyomatéknövelés fogyasztáscsökkentés Package: helykihasználás
1978 elsı Otto-Turbo
5 henger 2V; 125kW
Christian Brenneisen, Motorenentwickl ung AHM, SZE-Vortrag „Motoren - Vergangenheit, Gegenwart, Z ukunft“; 2008-09-16
3. Audi Otto-motorok 3.3 Otto Turbomotorok az AUDI-nál: T-MPI TFSI
2006: Audi A3 147 kW / 280 Nm - Turboaufladung TFSI - Quattro 320
160
280
140
240
120
200
100
160
80
120
60
80
40
40
2,0l 4V T-FSI 147 kW / 280 Nm 20 1,8l 5V T-MPI 132 kW / 235 Nm 0 2000 3000 4000 5000 6000 7000 Motordrehzahl [1/min]
0 0
1000
Christian Brenneisen, Motorenentwickl ung AHM, SZE-Vortrag „Motoren - Vergangenheit, Gegenwart, Z ukunft“; 2008-09-16
Motorleistung [kW]
Drehmoment [Nm]
1980: Ur-Quattro, 134 kW / 260 Nm - Turboaufladung MPI - Quattro-Technologie
3. Audi Otto-motorok 3.3 Otto Turbomotorok az AUDI-nál: T-MPI TFSI
Otto-Turbomotorok AUDI jármővekben: darabszámok alakulása R5 - 2.1l
R5 - 2.1l
R5 (4V) 2.1l
R5 (4V) 2.2l
R4 1.8l TMPI
V6 - 2.7l
265 Nm / 125 kW
285 Nm / 147 kW
330 Nm / 221 kW
400 Nm / 232 kW
440 Nm / 280 kW
280 Nm / 147 kW
350 Nm / 195 kW
Audi 200
Audi quattro
Audi quattro Sport
Audi RS2
210 Nm / 110 kW 280 Nm / 165 kW Audi A3 / A4 / A6
Audi RS4
Audi A3 / A4 / A6
Audi S3
1970
1975
1980
R4 2.0l TFSI R4 2.0l TFSI
R5 (4V) 2.2l
V6 2.7l
V8 4.2l
350 Nm / 169 kW Audi S2 (200)
400 Nm / 195 kW Audi S4
650 Nm / 331 kW Audi RS6
1985
1990
1995
2000
2005
2000
2005
Motoren (x 1000)
200 150 100 50 0 1980
1985
1990
1995
Christian Brenneisen, Motorenentwickl ung AHM, SZE-Vortrag „Motoren - Vergangenheit, Gegenwart, Z ukunft“; 2008-09-16
3. Audi Otto-motorok 3.3 Otto Turbomotorok az AUDI-nál: T-MPI TFSI
Effekív középnyomás: TFSI és TMPI összehasonlítása 20 töltetcsere és égési folyamat optimalizálása
Pme [bar]
18
16
TFSI
14 1,8l 4V TFSI 118 kW 2,0l 4V TFSI 147 kW 1,8l 5V TMPI 110 kW
12
10 1000
2000
3000
4000
Drehzahl [1/min] Christian Brenneisen, Motorenentwickl ung AHM, SZE-Vortrag „Motoren - Vergangenheit, Gegenwart, Z ukunft“; 2008-09-16
5000
6000
7000
3. Audi Otto-motorok 3.3 Otto Turbomotorok az AUDI-nál: T-MPI TFSI
Instacionáris középnyomásnövekedés: TFSI a TMPI-hez képest 20
1,6 s
Effektiver Mitteldruck [bar]
18
1,2 s
16 14 12
dinamikus tulajdonságok jelentıs javulása
10 8 6
1,8l 4V TFSI 118 kW 2,0l 4V TFSI 147 kW 1,8l 5V TMPI 110 kW
4 2 0 0
1
2
3
Zeit [s] Christian Brenneisen, Motorenentwickl ung AHM, SZE-Vortrag „Motoren - Vergangenheit, Gegenwart, Z ukunft“; 2008-09-16
4
5
3. Audi Otto-motorok 3.4 Kitekintés
Fogyasztás fejlıdése
MVEG-Verbrauch [l/100km]
11 Premium Fahrzeuge A4-Klasse
V6/R6 R4/R5 aufgel.
10
9
8
2.0 TFSI 1.8 1.8 TT
Gen.3 2.0 TFSI
2.0 TFSI 7
1.8 TFSI mittleres Radmoment (1500 ÷ 5500 rpm) im 6. Gang Christian Brenneisen, Motorenentwickl ung AHM, SZE-Vortrag „Motoren - Vergangenheit, Gegenwart, Z ukunft“; 2008-09-16
Motorok - jelen, múlt és jövı
Tartalom Múlt 1. Bevezetés
Jelen 2. Audi Diesel motorok 3. Audi Otto motorok
Jövı 4. Globális trendek és kihívások 5. Volkswagen Aggregát- és üzemanyagstratégia
Christian Brenneisen, Motorenentwickl ung AHM, SZE-Vortrag „Motoren - Vergangenheit, Gegenwart, Z ukunft“; 2008-09-16
Globális trendek és kihívások ► A világszerte növekvı mobilitás következményei
Globális kihívások
Keretfeltételek
Emisszió általi környezetterhelés
drasztikus csökkentés egyre szigorodó törvényi feltételek
üvegházhatás erısödése
kiterjedt CO2-standardok
véges fosszilis források
emelkedı nyersolajár
fenyegetı közlekedési káosz nagyvárosok környezetében
belvárosi területein korlátozások metropoliszok
fejlıdı országokban mobilitáshoz jutás
olcsó jármővek
Konzern Entwicklung Aggregate, VW AG Christian Brenneisen, Motorenentwickl ung AHM, SZE-Vortrag „Motoren - Vergangenheit, Gegenwart, Z ukunft“; 2006-09-16
Wolfgang Hatz
Globális trendek és kihívások ► A világszerte növekvı mobilitás következményei
Globális kihívások
Keretfeltételek
NAR (USA)
Emissionen: ZEV-Regulierung (Cal LEV II)
CO2/Verbrauch: CAFE (US-Bund) Incentives für FFV GHG (Cal + Anwenderstaaten): Verschärfung auf Niveau ACEA 140 g/km CO2
Europa
Emissionen: Euro 6 (Herausforderung Diesel)
CO2/Verbrauch: CO2-Regulierung EU-Flotte
LAM (Brasilien) & SA
Emissionen: PL4/PL5 (ab 2009 auf EURO3-Niveau) Diesel für Pkw verboten (Ausnahmen für bestimmte SUVs)
drasztikus csökkentés egyre szigorodó törvényi feltételek Japan
Emissionen: TRIAS-Emissionsrichtlinie Dieselstandards (vergleichbar mit Euro 6)
CO2/Verbrauch: „Top-Runner“ verkaufs- und gewichtsklassenbezogene Zielwerte, orientiert an den Klassenbesten
China
Emissionen: Ab 2010 landesweit EURO 4 äquivalente Vorgaben (u.a. in Shanghai u. Peking schon ab 2008) Herausforderung Kraftstoffqual. Verbrauch: Standards in Gewichtsklassen (Verschärfung ab 2008)
RdW (Indien, Russland)
Emissionen: Indien: Vergleichbar mit EURO 2 und EURO 3 (EURO 4 für Großstädte ab 4/2010) Herausforderung Kraftstoffqual. Russland: Direkte Umsetzung EURO 4 ab 2009
Christian Brenneisen, Motorenentwickl ung AHM, SZE-Vortrag „Motoren - Vergangenheit, Gegenwart, Z ukunft“; 2008-09-16
Quelle : Behörden und Vorschriften EAM/2, fettgedruckt = bedeutendste Vorgaben
Emisszió általi környezetterhelés
Globális trendek és kihívások ► A világszerte növekvı mobilitás következményei
Globális kihívások
Keretfeltételek
emisszió általi környezetterhelés
drasztikus csökkentés egyre szigorodó törvényi feltételek
üvegházhatás erısödése
kiterjedt CO2-standardok
véges fosszilis források
emelkedı nyersolajár
fenyegetı közlekedési káosz nagyvárosok környezetében
metropoliszok belvárosi területein korlátozások
fejlıdı országokban mobilitáshoz jutás
olcsó jármővek
Christian Brenneisen, Motorenentwickl ung AHM, SZE-Vortrag „Motoren - Vergangenheit, Gegenwart, Z ukunft“; 2008-09-16
Globális trendek és kihívások ► A világszerte növekvı mobilitás következményei
Globális kihívások
Keretfeltételek
üvegházhatás erısödése
kiterjedt CO2-standardok am Bsp. Europa Einmalige Steuer
CO 2
CO 2
Verbrauch
CO 2
CO 2 CO 2 CO 2 CO 2 Verbrauch
CO 2 CO 2 CO 2 CO 2
Konzern Entwicklung Aggregate, VW AG
CO 2
Belgien Dänemark Deutschland Frankreich Italien Luxemburg Niederlande Österreich Portugal Schweden Spanien Ungarn UK Zypern Norwegen ---
Jährliche Steuer
Hubraum, Leistung, CO2 Hubraum, CO2 Kaufpreis Verbrauch --Hubraum, CO2 Leistung, CO2 CO2 CO2, VerschrottungsprämieLeistung, Emissionen --Hubraum, CO2 CO2, Verbrauch Leergewicht Verbrauch Leistung Hubraum, CO2 Hubraum --Leergewicht, CO2 CO2 Hubraum/Zylinder CO2 Gewicht --CO2, Kaufpreis Hubraum, CO2 Hubraum, CO2 Leistung, Gewicht, CO2 ---
CO 2
Christian Brenneisen, Motorenentwickl ung AHM, SZE-Vortrag „Motoren - Vergangenheit, Gegenwart, Z ukunft“; 2008-09-16
Wolfgang Hatz
Globális trendek és kihívások ► A világszerte növekvı mobilitás következményei
Globális kihívások
Keretfeltételek
emisszió általi környezetterhelés
drasztikus csökkentés egyre szigorodó törvényi feltételek
üvegházhatás erısödése
kiterjedt CO2-standardok
véges fosszilis források
emelkedı nyersolajár
fenyegetı közlekedési káosz nagyvárosok környezetében
metropoliszok belvárosi területein korlátozások
fejlıdı országokban mobilitáshoz jutás
olcsó jármővek
Christian Brenneisen, Motorenentwickl ung AHM, SZE-Vortrag „Motoren - Vergangenheit, Gegenwart, Z ukunft“; 2008-09-16
Globális trendek és kihívások ► A világszerte növekvı mobilitás következményei
Globális kihívások
90
Keretfeltételek
véges fosszilis források
80
emelkedı nyersolajár
70 60 50 40
30 20 10
1970
1975
1980
1985
1990
1995
Konzern Entwicklung Aggregate, VW AG Christian Brenneisen, Motorenentwickl ung AHM, SZE-Vortrag „Motoren - Vergangenheit, Gegenwart, Z ukunft“; 2008-09-16
2000
2005
2010 Wolfgang Hatz
Globális trendek és kihívások ► A világszerte növekvı mobilitás következményei
Globális kihívások
Keretfeltételek
emisszió általi környezetterhelés
drasztikus csökkentés egyre szigorodó törvényi feltételek
üvegházhatás erısödése
kiterjedt CO2-standardok
véges fosszilis források
emelkedı nyersolajár
fenyegetı közlekedési káosz nagyvárosok környezetében
metropoliszok belvárosi területein korlátozások
fejlıdı országokban mobilitáshoz jutás
olcsó jármővek
Christian Brenneisen, Motorenentwickl ung AHM, SZE-Vortrag „Motoren - Vergangenheit, Gegenwart, Z ukunft“; 2008-09-16
Globális trendek és kihívások ► A világszerte növekvı mobilitás következményei
Globális kihívások fenyegetı közlekedési káosz nagyvárosok környezetében
Keretfeltételek metropoliszok belvárosi területein korlátozások
Christian Brenneisen, Motorenentwickl ung AHM, SZE-Vortrag „Motoren - Vergangenheit, Gegenwart, Z ukunft“; 2008-09-16
Globális trendek és kihívások ► A világszerte növekvı mobilitás következményei
Globális kihívások fenyegetı közlekedési káosz nagyvárosok környezetében
Keretfeltételek belvárosi területein korlátozások metropoliszok
Christian Brenneisen, Motorenentwickl ung AHM, SZE-Vortrag „Motoren - Vergangenheit, Gegenwart, Z ukunft“; 2008-09-16
Globális trendek és kihívások ► A világszerte növekvı mobilitás következményei
Globális kihívások
Keretfeltételek
fenyegetı közlekedési káosz nagyvárosok környezetében
metropoliszok belvárosi területein korlátozások Moskau (11 Mio.) Paris (10 Mio.)
Los Angeles (13 Mio.) Mexico City (22 Mio.)
New York (20 Mio.)
Istanbul (14 Mio.) Kairo (14 Mio.)
Lagos (21 Mio.) Rio de Janeiro (13 Mio.)
Delhi (25 Mio.) Karatchi (19 Mio.) Hyderabat (12 Mio.) Mumbay (25 Mio.)
Manila (14 Mio.)
Kalkutta (18 Mio.)
Sao Paulo (21 Mio.) Buenos Aires (15 Mio.)
Quelle: UNPD 1999, 2003
Tokio (37 Mio.) Osaka (12 Mio.) Beij ing (11 Mio.) Tianj in (11 Mio.) Shanghai (13 Mio.)
Dhaka (22 Mio.)
Jakarta (20 Mio.)
Bangkok (12 Mio.)
* Mega Cityies = Cities with more than 10 Mio. inhabitants in 2020, counted with agglomerations
Christian Brenneisen, Motorenentwickl ung AHM, SZE-Vortrag „Motoren - Vergangenheit, Gegenwart, Z ukunft“; 2008-09-16
Aggregát- és üzemanyagstratégia
eMotion e-tron®
electricity regenerative
TwinDrive® SunFuel® DSG natural gas
CNG LPG
crude oil
TSI® / TFSI TDI
Diesel Fuel Otto Fuel
Christian Brenneisen, Motorenentwickl ung AHM, SZE-Vortrag „Motoren - Vergangenheit, Gegenwart, Z ukunft“; 2008-09-16
Volkswagen aggregát- és üzemanyagstratégia ► Alternatív üzemanyagok világtérképe
alternatív üzemanyagok világtérképe
CNG
LPG
FlexFuel / E85 / E100
Biodiesel
Christian Brenneisen, Motorenentwickl ung AHM, SZE-Vortrag „Motoren - Vergangenheit, Gegenwart, Z ukunft“; 2008-09-16
Volkswagen aggregát- és üzemanyagstratégia ► Bioüzemanyagok jellemzıi
Elsı generáció
Második generáció
• Biodiesel (repce)
• SunFuel (Biomass to Liquid, Choren)
• Ethanol (búza, cukorrépa)
• Cellulóz Ethanol (Iogen)
• magas CO2 csökkentési potenciál • étkezési láncot nem befolyásolja • magas hektáronként hozam Konzern Entwicklung Aggregate, VW AG
Christian Brenneisen, Motorenentwickl ung AHM, SZE-Vortrag „Motoren - Vergangenheit, Gegenwart, Z ukunft“; 2008-09-16
Wolfgang Hatz
Well-To-Wheel CO2-csökkentés bioüzema. EU bizottság: Megújítható energia direktíva 17.12.2008
Feedstock
Residue, Cellulose
1st Generation
2nd Generation
CO2-Reduction Potential [%]
100%
State o f the Art CO2-op timized
80%
60%
40%
20%
0% Ethanol
Biodie se l
Hydre ate d Vege table Oil
Biogas
Ethanol 2nd Generation
Christian Brenneisen, Motorenentwickl ung AHM, SZE-Vortrag „Motoren - Vergangenheit, Gegenwart, Z ukunft“; 2008-09-16
BtL
Aggregát- és üzemanyagstratégia
eMotion e-tron® electricity regenerative TwinDrive®
SunFuel® DSG natural gas
CNG LPG
crude oil
TSI® / TFSI TDI
Diesel Fuel Otto Fuel
Christian Brenneisen, Motorenentwickl ung AHM, SZE-Vortrag „Motoren - Vergangenheit, Gegenwart, Z ukunft“; 2008-09-16
TDI®,TSI® and DSG® : „Basic elements of Volkswagen Powertrain strategy“
Christian Brenneisen, Motorenentwickl ung AHM, SZE-Vortrag „Motoren - Vergangenheit, Gegenwart, Z ukunft“; 2008-09-16
Fuel efficient Volkswagen models
6 model
60 model
176 model
≤ 100 g CO2/km
≤ 120 g CO2/km
≤ 140 g CO2/km
176 model ≤ 140 g CO2/km Stand 25.01.2010, CO2 Geschäftss telle Christian Brenneisen, Motorenentwickl ung AHM, SZE-Vortrag „Motoren - Vergangenheit, Gegenwart, Z ukunft“; 2008-09-16
Volkswagen aggregát- és üzemanyagstratégia ► jelentıs mőszakimegoldások a hatékonyságnövelés útján
kapcsolható segédberendezések kipufogóg utókezelés olajkör könnyő anyagok motor súrlódása Down Sizing kompr. feltöltés feltöltés Magasnyomási közv. befecskend. Audi valvelift system FSI égéstér
Christian Brenneisen, Motorenentwickl ung AHM, SZE-Vortrag „Motoren - Vergangenheit, Gegenwart, Z ukunft“; 2008-09-16
Volkswagen aggregát- és üzemanyagstratégia ► Audi Valvelifts System
Christian Brenneisen, Motorenentwickl ung AHM, SZE-Vortrag „Motoren - Vergangenheit, Gegenwart, Z ukunft“; 2008-09-16
Volkswagen aggregát- és üzemanyagstratégia ► Audi Valvelifts System
- Drehmomentenverläufe
1.8 TMPI - (2001) 2.0 TFSI - (2004) 2.0 TFSI – mit Audi valvelift system (2008)
Konzern Entwicklung Aggregate, VW AG Christian Brenneisen, Motorenentwickl ung AHM, SZE-Vortrag „Motoren - Vergangenheit, Gegenwart, Z ukunft“; 2008-09-16
Wolfgang Hatz
Volkswagen aggregát- és üzemanyagstratégia ► Verbrauchsersparnis durch Audi Valvelifts System
- Verschiedene Maßnahmen Fogyasztás NEFZ [% ] 100%
-5% 95%
-5% 90%
-5% 85%
80%
75% hagymányos
FSI közv. befecskendezés
Audi valvelift syste m
Konzern Entwicklung Aggregate, VW AG
Christian Brenneisen, Motorenentwickl ung AHM, SZE-Vortrag „Motoren - Vergangenheit, Gegenwart, Z ukunft“; 2008-09-16
súrlódás
FSI minden intézkedésel Wolfgang Hatz
TSI® és CNG – A tökéletes Volkswagen kombináció • TSI® + CNG is the optimal starting position for creating an engine optimized for low fuel consumption and driving • 1.4 TSI-CNG 110 kW performance • 110 kW/150 PS • 210 km/h • The Twincharger concept avoids the otherwise obligatory • 4.4 kg/100 km • CO2 emissions 119 g/km Turbo lag • Total range: 940 km
• Performance of a large displacement natural aspirated engine with both minimal fuel consumption and emissions
Christian Brenneisen, Motorenentwickl ung AHM, SZE-Vortrag „Motoren - Vergangenheit, Gegenwart, Z ukunft“; 2008-09-16
Touareg 3,0l V6 TSI® Parallel Hybrid Engine
3,0l V6 TSI®
engine power
245 kW (279 kW)
torque
450 Nm (580 Nm)
0 - 100 km/h
6,5 sec
max. speed
240 km/h
usage
8,2 l/100km
emission
195 g CO2 / km
E-Motor
parallel hybrid
engine power
34 kW
torque
300 Nm
Battery
Nickel- Metallhydrid
capacity
1,7 kWh
weight
64 kg
range
up to 2 km
transmission
8-gear Automat
piaci bevezetés: 2010 tavasz
Christian Brenneisen, Motorenentwickl ung AHM, SZE-Vortrag „Motoren - Vergangenheit, Gegenwart, Z ukunft“; 2008-09-16
Concept Audi e-tron E-Motor engine power
230 kW
torque
450 Nm
0 - 100 km/h
4,8 sec
max. speed
200 km/h
battery
lithium-ion battery
capacity
42 kWh
range
up to 250 kilometers
weight
470 kg
Electrical vehicle presentation IAA Frankfurt, Sep. 2009 Christian Brenneisen, Motorenentwickl ung AHM, SZE-Vortrag „Motoren - Vergangenheit, Gegenwart, Z ukunft“; 2008-09-16