Motoren - Vergangenheit, Gegenwart, Zukunft Motorok Múlt, Jelen, Jövő

Motoren - Vergangenheit, Gegenwart, Zukunft

Motorok – Múlt, Jelen, Jövő

Dr. Demmelbauer-Ebner Wolfgang, 27.11.2012

Leiter der Motorenentwicklung der Audi Hungaria Motor Kft.


Motorok - Múlt, Jelen, Jövő Inhalt / Tartalom

• Vergangenheit - Múlt

1. Einleitung - Bevezetés

• Gegenwart - Jelen

2. Diesel-Motoren – Diesel-motorok 3. Otto-Motoren – Otto-motorok

• Zukunft - Jövő

4. Globale Trends und Herausforderungen – Globális irányzatok és kihívások 5. VW Aggregate- und Kraftstoffstrategie – VW motor- és üzemanyagstratégia 6. Zusammenfassung – Összefoglalás

2

Dr. Demmelbauer-Ebner Wolfgang, G/GE, 27.11.2012





3

►

1.1 Von der Dampfmaschine zum Verbrennungsmotor – Gőzgéptől a belső égésű motorig

►

1.2 Einsatzgebiete von Verbrennungsmotoren – Belső égésű motorok felhasználási területei

►

1.3 Hauptkomponenten eines Motors – Egy motor fő komponensei


1. Einleitung – Bevezetés 1.1 Von der Dampfmaschine zum Verbrennungsmotor

Gőzgéptől a belső égésű motorig

Erstes Ur-Ur-KFZ vom 1770 - Az első gépjármű 1770-ből

• N. Cugnot - französischer Offizier / francia tüzértiszt • Chauffeur = Heizer / fűtő • vmax= 4km/h

4




Alle Anfänge sind schwer - Minden kezdet nehéz:

• 1865 Locomotive Act (England) Gesetz gegen Autos (Anglia) autóellenes törvény

• vmax= 6km/h + Rote Fahne vmax= 6km/h + vörös zászló

5




• 1860 Etienne Lenoir : erster Verbrennungsmotor mit innerer Verbrennung / az első belső égésű motor

• Kraftstoff: Leuchtgas / üzemanyag: világítógáz • ohne Verdichtung / sűrítés nélkül • Eff. Wirkungsgrad / hatásfok: η=1-3 %

6




Arbeitsdiagramm vom 1876 / Munkadiagram 1867 N.A. Otto: Goldmedaille auf der Pariser Weltausstellung

Aranyérem a párizsi világkiállításon (η10 %) 7




R. Diesel, 1878 Münchener Polytechnikum: „Untersuchen, ob diese Isotherme sich verwirklichen läßt.“

in

der

Praxis

„Megvizsgálni az izoterma gyakorlati megvalósíthatóságát.”

(η=26 % !) 8




1883. Gottlieb Daimler und Carl Benz

„Petroleum-Reitwagen“ mit 0,5 PS

9


„Patent-Motorwagen“ mit 0,88 PS



Wichtiger Beitrag aus Ungarn:

Der Vergaser (karburátor) von Bánki und Csonka (1893) 10




1897 Nesseldorf Präsident – Erstes in Österreich-Ungarn gefertigtes Automobil / az első osztrák-magyar autó

„Nesseldorf Präsident“ • 2-Zylinder Boxermotor / 2 hengeres boxermotor • Oberflächenvergaser / felületi gázosító • Wasserkühlung / vízhűtés • Bosch Magnet Abreißzündung / megszakítós gyújtás • VH = 2750 cm3 • Pmax = 5 PS (3,7 kW) • Vmax = 30 km/h 11



Gőzgéptől a belső égésű motorig 1908.

Henry Ford

Neue Maßstäbe im Maschienenbau: Montage am Laufband

Új mérföldkő a gépgyártásban: Gyártósori összeszerelés 12


T-Modell

Galamb József Entwickler des ersten Grosserienswagens „T-Modell” und des Traktors „Fordson”

Az első nagy szériában gyártott autó „T-modell” és a „Fordson” traktor tervezője.



„Innovation“ Anfang des 20. Jahrhunderts – Innováció a 20. század elején „Die weltweite Nachfrage nach

Kraftfahrzeugen wird 1 Million nicht überschreiten, allein schon aus Mangel an verfügbaren Chauffeuren.“ „A járműkereslet nem lépi át az 1 milliót világszerte, már csak a sofőrök számának hiánya miatt sem.”

Gottlieb Daimler, 1901

Weltweit verkaufte Fahrzeuge 2011:

2011-ben világszerte értékesített jármű: 13


78 Mio.

1. Einleitung – Bevezetés 1.2 Einsatzgebiete von Verbrennungsmotoren

Belső égésű motorok felhasználási területei Zivile Straßenfahrzeuge – civil járművek

• PKW - SZGK • LKW/Nutzfahrzeuge - Haszonjárművek • öffentlicher Personenverkehr – Tömegközlekedés

14



Belső égésű motorok felhasználási területei Sonstiger Verkehr – Egyéb közlekedés

• Schiffe - Hajók

15



Belső égésű motorok felhasználási területei

Sonstiger Verkehr – Egyéb közlekedés

• Boote - Csónakok • Eisenbahn - Vasút • Flugzeug - Repülőgép • Militärfahrzeuge – Katonai járművek 16




Stationärbetrieb – Stabil motorok

• Stromerzeuger - Áramfejlesztő • Kompressoren - Kompresszor • Pumpen - Szivattyúk 17




Kleinmotoren – Kisebb motorok

• Rasenmäher - Fűnyíró • Motorsägen - Láncfűrész • Modellbau - Modellezés ...

18


1. Einleitung - Bevezetés 1.3 Hauptkomponenten eines Motors – Egy motor fő komponensei Kurbelwelle Főtengely

Pleuel Hajtórúd

ZKG Forgattyúsház Ventil Szelep

Nockenwelle Vezérműtengely

19

Zylinderkopf Hengerfej


Kolben Dugattyú

1. Einleitung - Bevezetés 1.3 Hauptkomponenten eines Motors – Egy motor fő komponensei

Zylinderkurbelgehäuse – Forgattyúsház

Hauptaufgaben – Feladatok:

• Zylinderlaufbahn – Hengerpálya • Schmierung / Ölversorgung / Kühlung – Kenés / Olajellátás / Hűtés • Kurbelwellenlagerung / Kraftübertragung – Főtengely csapágyazása / Erőátvitel 20



Kurbelwelle (KW) - Főtengely Hauptaufgaben – Feladatok:

• Pleuelführung – Hajtórúd vezetése • Kraftübertragung – Erőátvitel • Massenausgleich – Tömegkiegyenlítés • Schmierung / Ölversorgung – Kenés / Olajellátás 21



Kolben mit Kolbenringen und Kolbenbolzen

Dugattyúk dugattyúgyűrűkkel és csapszeggel Hauptaufgaben – Feladatok:

• Abdichtung Brennraum – Égéstér tömítése • Kraftübertragung auf Pleuel – Erőátvitel a hajtórúdra • Wärmeabfuhr an Zylinderlaufbahn – Hőelvezetés a hengerpályán 22



Pleuel – Hajtórúd Hauptaufgaben – Feladatok:

• Kraftübertragung auf Kurbelwelle – Erőátvitel a főtengelyre • Ölversorgung Kolbenbolzen – Dugattyúcsapszeg olajellátása 23



Ventile/Ventiltrieb – Szelepek/Szelepvezérlés

Hauptaufgaben – Feladatok:

• Ladungswechsel steuern – Terhelésváltás vezérlése • Abdichtung Gasraum – Gáztér tömítése 24



Nockenwellen und Nockenwellenversteller

Vezérműtengely és állító Hauptaufgaben – Feladatok:

• Ventile betätigen – Szelepek működtetése • Steuerzeiten verändern – Vezérlési idő változtatása 25



Anbauteile „kalte Seite“: Segédberendezések „hideg oldal”:

• Einspritzsysteme – Befecskendezők • Riementrieb – Szíjhajtás • Wasser- und Luftverschlauchung – Víz- és Levegőcsövek • Luftführung / Saugrohr / Ladeluftkühler – Levegőcsövek / Szívócső / Töltőlevegő hűtő 26



Anbauteile „heiße Seite“:

Segédberendezések „forró oldal”:

• Abgaskrümmer – Leömlő • Turbolader – Feltöltő • Abgasrückführung – Kipufogógáz visszavezetés 27







2. Diesel-Motoren – Dízelmotorok 3. Otto-Motoren – Otto-motorok



28





2. Diesel-Motoren – Dízelmotorok

• 2.1 Geschichte der direkteinspritzenden Dieselmotoren – közvetlen befecskendezéses dízelmotorok története

• • • •

29

2.2 Anforderungen an moderne Dieselmotoren – Modern dízelmotorok követelményei 2.3 Einspritzsysteme – Befecskendező rendszerek 2.4 Aufbau und Komponenten der Audi TDI Motoren – Audi TDI motorok felépítése 2.5 Ausblick – Jövőkép


2. Diesel-Motoren – Dízelmotorok 2.1 Geschichte der direkteinspritzenden Dieselmotoren

közvetlen befecskendezéses dízelmotorok története Nebenkammerbrennverfahren/

Kamrás égési eljárások

Wirbelkammer Vorkammer

Örvénykamra

Dízel égési eljárások

Direkteinspritzung/

Közvetlen befecskendezés

Előkamra

Verteilereinspritzpumpe/Adagoló

30

Diesel Brennverfahren


Common Rail/Közös nyomócsőves

Verbrauchsvorteil der direkten Einspritzung > 15 %

Közvetlen befecskendezés megtakarítása > 15 %

Pumpe Düse (PD, UIS)


közvetlen befecskendezéses dízelmotorok története Direkteinspritzende Diesel sind seit langem im NFZ-Bereich bekannt

Közvetlen befecskendezős dízelmotorok régóta ismertek a haszonjárművekből. Ölkrise in den 70-er Jahren: verstärkte Anstrengungen für PKW

A 70-es évek olajválsága erősítette az igényt a személygépjárművek piacán. 1989: R5 2.5l TDI von Audi 85kW 265Nm Euro I und II Abgasnorm

31


2011: V6 3,0l TDI biturbo von Audi 230 kW 650 Nm Euro V Abgasnorm


közvetlen befecskendezéses dízelmotorok története Aufteilung Fahrzeugproduktion Audi - Audi járműgyártás megosztása

2000

2011

Diesel-Anteil; 35%

Otto-Anteil; 65%

32


Otto-Anteil; 45%

Diesel-Anteil; 55%

2. Diesel-Motoren – Dízelmotorok 2.2 Anforderungen an moderne Dieselmotoren – Követelmények a

modern dízelmotorokkal szemben Fahrerlebnis / Vezetési élmény: ► Komfort / Komfort ► Leistung / Teljesítmény ► Geräusch / Zaj ► Niedrige Emissionen / Alacsony emisszió Wirtschaftlichkeit / Gazdaságosság: ► Verbrauch / Fogyasztás ► Produzierbarkeit / Gyárthatóság ► Packagefähigkeit / Kompatibilitás ► Wiederverwertbarkeit / Újraértékesíthetőség

33


Höchstgeschwindigkeit / Max. seb.: 235 km/h Beschleunigung / Gyorsulás: 7,9 s 0-100 km/h

A8 3.0l TDI Verbrauch nach 93/116/EG in l/100km insgesamt 6,0 l CO2-Emissionen 158 g/km

2. Diesel-Motoren – Dízelmotorok 2.2 Anforderungen an moderne Dieselmotoren – Követelmények a

modern dízelmotorokkal szemben

Gültige Emmisionsgrenzwerte – Érvényes kibocsátási határértékek

34


2. Diesel-Motoren – Dízelmotorok 2.3 Einspritzsysteme – Befecskendező rendszerek Einfluß des Einspritzdruckes auf die Verbrennung / Befecskendezési nyomás hatása az égésre 600 bar

600 bar

35


1800 bar

1800 bar

2. Diesel-Motoren – Dízelmotorok 2.4 Aufbau und Komponenten der Audi TDI Motoren – Audi TDI

motorok felépítése és komponensei Hauptmerkmale der modernen Audi Dieselmotoren:

A modern Audi dízelmotorok fő ismérvei: ►

DI-Verfahren mit optimierter Kolbenmulde / Közv. Bef. optimalizált dugattyúkamrával

►

4V-Technik mit variabler Drallsteuerung

4-szelepes technika változtatható Drall-vezérléssel ►

Hochdruck-Einspritzung / Magasnyomású befecskendezés

►

Mehrfacheinspritzung / többszörös befecskendezés

►

Hoch- und Niederdruck AGR System mit Kühlung/

Alacsony és magasnyomású hűtött AGR rendszer ►

Aufladung und Ladeluftkühlung / Feltöltés és töltőlevegő-hűtés

►

Elektronisches Motormanagement / elektronikus motormanagement

►

Thermomanagement

►

Abgasnachbehandlung / Kipufogógáz utókezelés ( SCR & DPF ) 36


2. Diesel-Motoren – Dízelmotorok 2.4 Aufbau und Komponenten der Audi TDI Motoren – Audi TDI

motorok felépítése és komponensei 900-1800 1/min geschl. / zárt

1800-2500 1/min 50% > 2500 1/min geöffn. / nyitott

Ziel / Cél:

• Bestmögliche Ladungsbewegung und

Gemischaufbereitung bei kleiner Drehzahl

Lehető legjobb gázcsere és keverékképzés alacsony fordulaton

• Bestmögliche Füllung des Zylinders bei hoher Drehzahl

Henger lehető legjobb feltöltése magas fordulaton 37


2. Diesel-Motoren – Dízelmotorok 2.4 Aufbau und Komponenten der Audi TDI Motoren – Audi TDI motorok felépítése és

komponensei

Direkter Einfluß der Kolbenmulde auf / Dugattyúkamra hatása: ► Strömung / Áramlás (Drall, Squish, Tumble, Rezirkulationen) ► Turbulenz / Turbulencia ► freie Strahllänge / Változó sugárhossz ► Strahlwandinteraktion / Égéstérfal hatása a cseppképződésre ► Luftausnutzung und die Ladungsschichtung / Levegőfelhasználás ► Gemischausbreitung / Keverékterjedés ► Schadraumvolumen / Veszteségterek Trend von heute / Aktuális trend: Verlagerung der Gemischbildungsenergie von der Gasströmung zur Einspritzung A keverékképzésenergia áthelyezése a gázáramlástól a befecskendezésig ► hoher Einspritzdruck, kleine Düsenlöcher / Nagy nyomás, kis furatok ► zentrale große Mulde mit Kegel und ohne stark ausgebildeten Turbulenzkragen / Központi nagy kamra

kúppal határozott turbulencia-váll nélkül ► Weniger Verdrallung, im Zylinderkopf bewirken höhere Liefergrade / Kisebb mértékű örvénylés, nagyobb hatásofokú töltés elérése

38



komponensei

Common Rail System / Közös nyomócsöves rendszer:

Piezo Hochdruckeinspritzung mit 2.000 bar

Piezo magasnyomású befecskendezés 2000 bar nyomással

39



komponensei

Vermeidung des „Dieselschlages“ :

A „Diesel-ütés” elkerülése: Vorkonditionierung des Brennraumes

►

Égéstér előkondicionálása Absenkung der Spitzentemperaturen

►

Csúcshőmérséklet csökkentése Senkung der mechanischen Belastung

►

Mechanikus terhelés csökkentése Verringerung Verbrennungsgeräusch

►

Égési zörej minimalizálása Reduzierung NOx-Emissionen

►

NOx-emisszió redukálása 40


HE: Haupteinspritzung P1+HE: Pilot + Haupteinspr.

P1+P2+HE: zwei Piloten + Haupteinspr.


komponensei

Turboaufladung mit AGR-Modul:

41



komponensei

Beispiel für Reduzierung der Rohabgasemissionen von Diesel-PKW :

Példa Diesel-SZGK kipufogógáz-emissziójának csökkentésére:

42



komponensei

Thermomanagement:

43



komponensei

Elektronisches Motormanagement:

44







2. Diesel-Motoren – Dízelmotorok 3. Otto-Motoren – Otto-motorok



45




• Gegenwart - Jelen 3. Otto-Motoren – Otto-motorok

• • • •

46

3.1 FSI vs. MPI Technologie – FSI vs. MPI Technológia 3.2 V-Motorenfamilie – V-motorcsalád 3.3 Aufgeladene Ottomotoren bei Audi – Feltöltéses Audi Otto-motorok 3.4 Ausblick – Jövőkép


3. Otto-Motoren – Otto-motorok 3.1 FSI vs. MPI Technologie – FSI vs. MPI Technológia Gemischaufbereitung des Ottomotors / Benzinmotor keverékképzése

Vergaser

Karburátor

Einspritzer

Befecskendező

Zentraleinspritzanlage

Központi befecskendezés Multi Point Injection

FSI Fuel Stratified Injection ( Benzindirekteinspritzung )

( közvetlen benzinbefecskendezés ) 47


MPI Multi Point Injection

3. Otto-Motoren – Otto-motorok 3.1 FSI vs. MPI Technologie – FSI vs. MPI Technológia

FSI Fuel Stratified Injection (Benzindirekteinspritzung)

(közvetlen benzinbefecskendezés) 48


MPI Multi Point Injection

3. Otto-Motoren – Otto-motorok 3.1 FSI vs. MPI Technologie – FSI vs. MPI Technológia Vorteile und Nachteile von FSI im Vergleich zum MPI – FSI előnyei és hátrányai az MPI-vel szemben unverbrannter Kraftstoff

Elégetlen üzemanyag

Verbrennungsablauf

Égésfolyamat

mechanische Verluste

Mechanikus veszteségek

Wärmeübergang

Hőátadás

Verdichtungsverhältnis

Sűrítési viszony

Realgaseinfluß

Valósgáz-hatás Ladungswechsel

Töltetcsere

FSI

MPI

Quelle: Dr. Hohenberg, "Analyse der Gemischbildung und Verbrennung am DI-Ottomotor" 49


FSI

3. Otto-Motoren – Otto-motorok 3.2 V-Motorenfamilie – V-motorcsalád Relative Platzersparung:

Relatív helymegtakarítás:

Fahrtrichtung

Haladási irány

Audi V8-4,2-4V Kettenmotor / Láncos motor Audi V8-4,2-4V Riemenmotor / Szíjas motor

Konkurrent / Konkurrens V8

192 mm 52 mm

464 mm 516 mm

ca. 656 mm 50


3. Otto-Motoren – Otto-motorok 3.2 V-Motorenfamilie – V-motorcsalád

Steuertrieb / Vezérmű

V8 Otto

Kurbelwellenende / Főtengelyvég Audi neue V-Motoren: Steuerkette wegen Platzersparnis am Schwungradseite; Lebensdauer des Kettentriebes ca. 250.000 km / Vezérműlánc helytakarékosság miatt a lendítőkerék oldalán; a lánchajtás élettartama kb. 250.000 km. 51


3. Otto-Motoren – Otto-motorok 3.2 V-Motorenfamilie – V-motorcsalád Technische Besonderheiten / Műszaki különlegességek:

Gebaute (hohle) Nockenwellen /

Épített Bütykös-tengely

Gehärtete Nocken /

Rohr /Cső

Edzett bütykök

Zylinderkopfschrauben /

Hengerfejcsavarok

52


3. Otto-Motoren – Otto-motorok 3.2 V-Motorenfamilie – V-motorcsalád Technische Besonderheiten / Műszaki különlegességek:

Kleine Drehzahlen (lange Kanäle)/

Alacsony fordulatszám (hosszú csatornák)

Zweistufiges, schaltbares Saugrohr/

Két fokozatú, állítható szívócső

Hohe Drehzahlen (kurze Kanäle)/

Magas fordulatszám (rövid csatornák) 53


3. Otto-Motoren – Otto-motorok 3.2 V-Motorenfamilie – V-motorcsalád Technische Besonderheiten / Műszaki különlegesség: HDZ - Technik Schwerpunkte / Magas fordulatszámú technika súlypontjai • Turbo und Hochdrehzahltauglichkeit bis 8700 U/min – Turbo és magas fordulatszám

alkalmasság 8700 1/perc-ig

• Trockensumpfkonzept mit Einzelkammerabsaugung – Száraz karteres, egy szívókamrás

kenés

• Extrem leistungsfähiges 2 Kreis Ölkühlungssystem – Extrém teljesítőképességű 2 körös

olajhűtés

• Bleifreie Haupt- und Pleuellagerung – Ólommentes főtengely és hajtórúdcsapágyazás • Rennstreckentauglichkeit – Versenypálya alkalmasság

54


3. Otto-Motoren – Otto-motorok 3.2 V-Motorenfamilie – V-motorcsalád Highlights: 5.2L V10 FSI HDZ Hubraum - Hengerűrtartalom:

5204cm³

Leistung - Teljesítmény:

386/404/419kW@8000 U/min

Drehmoment - Nyomaték:

535Nm@6500U/min

Gewicht - Súly:

209 kg

Beschleunigung - Gyorsulás: 0-100kmh

R8 4,1sec / Lambo 3,4sec

0-200kmh

R8 12,6sec / Lambo 10,5sec

55


3. Otto-Motoren – Otto-motorok 3.2 V-Motorenfamilie – V-motorcsalád Trockensumpfkonzept mit Einzelkammerabsaugung – Száraz karteres, egy szívókamrás kenés

56


3. Otto-Motoren – Otto-motorok 3.2 V-Motorenfamilie – V-motorcsalád Trockensumpfkonzept mit Einzelkammerabsaugung – Száraz karteres, egy szívókamrás kenés Fahrzeugseitiger Luftölwärmetauscher/

Levegő-Olajhőcserélő Trockensumpftank/

Motorentlüftung/

Motor légtelenítés

Száraz karter

Motorbelüftung/

Rücklauföl Saugpumpe/

Szívóági olajszivattyú

Motorszellőzés Öl/Blow-By Gemisch/

Olaj/Blow-By keverék Öl-Thermostat/

Olajtermosztát

Ölwechselintervall Sensor/

Olajcsereperiódus - szenzor Entschäumtes Öl/ Vorlauföl Druckpumpe/

Nyomóági olajszivattyú 57


Habmentes olaj

Entschäumungszyklon/

Habtalanító

3. Otto-Motoren – Otto-motorok 3.3 Aufgeladene Ottomotoren bei Audi - Feltöltéses Audi Otto-motorok

R5 2.1l 285 Nm / 147 kW Audi quattro R5 2.1l 265 Nm / 125 kW Audi 200

1975

R5 (4V) 2.1l 330 Nm / 221 kW Audi quattro Sport

1980

Erster Audi Otto Turbo

Első Audi Turbobenzin

1985

V6 2.7l 440 Nm / 280 kW Audi RS4

V6 2.7l 400 Nm / 195 kW Audi S4

R5 (4V) 2.2l 350 Nm / 169 kW Audi S2 (200)

Erster Einsatz Ladeluftkühler/ Első intercooler

58

R5 (4V) 2.2l 400 Nm / 232 kW Audi RS2

R4 1.8l TMPI 210 Nm / 110 kW 280 Nm / 165 kW Audi A3 / A4 / A6

1990

1995

R4 2.0l TFSI GEN1 280-350 Nm / 147-199 kW Audi A3 / A4 / A6

R4 2.0l TFSI AVS GEN2 350 Nm / 155 kW Audi A3/A4/TT

V8 4.2l 650 Nm / 331 kW Audi RS6 V10 5.0l TFSI 650 Nm / 426 kW Audi RS6

2000

R4 1.8l TFSI AVS GEN3 320 Nm / 125 kW Audi A5

V6 3.0l TFSI 440 Nm / 245 kW Audi S4/A6/Q7

R5 2.5l TFSI 450 Nm / 250 kW Audi TTRS

2005

2010

2015

100kW/l 4V Zylinderkopf

4V Hengerfej


5V-Zylinderkopf

5V-Hengerfej

Erster Otto Turbo mit FSI

Első FSI Turbobenzin

Neueste Gen. TFSI mit IAGK

Legújabb generációs TFSI integrált leömlővel


Leistung [KW]

2011: Audi RS3 250 kW / 450 Nm - Turboaufladung TFSI - Quattro Drehmoment [Nm]

1980: Ur-Quattro, 134 kW / 260 Nm - Turboaufladung MPI - Quattro-Technologie

Motordrehmoment Motorleistung

Drehzahl [1/min] 59


3. Otto-Motoren – Otto-motorok 3.3 Aufgeladene Ottomotoren bei Audi - Feltöltéses Audi Otto-motorok 120

Entwicklung der spezifischen Leistung – a specifikus teljesítmény fejlődése

spezifische Leistung [kW/L]

R4 TFSI im S3 100 80 60 40 R4 4V TFSI R4 5V Turbo

R5R4Turbo 5V Turbo MPI

R4 TFSI Gen. 1

V6 R4 4V2.0(Kompressor) TFSI Gen2 AVS

V6 5V BiTurbo MPI

V8V85V BiTurbo 5V BiTurbo MPI

0 1980

R5 4V TFSI

R5 Turbo

V6 5V BiTurbo

20

1985

1990 Emissionsgrenzwerte PKW-Otto:

T-MPI ► 1979 R5 Turbo 125 … 232 kW ► 1994 R4 5V Turbo 110 … 176 kW 60 Dr. Demmelbauer-Ebner Wolfgang, G/GE, 27.11.2012 ► 1997 V6 BiTurbo 195 … 280 kW ► 2001 V8 BiTurbo 331 kW

1995 EURO-1

TFSI ► 2004-> R4 2,0l 4V TFSI ► 2008-> V6 3,0l 4V TFSI ► 2009 R5 2,5l 4V TFSI ► 2012 V8 4,0l 4V TFSI

V8 R4 4V1.8BiTurbo Gen3 AVS TFSI

2000 EURO-2 118 … 195 kW 200 … 245 kW 250 kW 309…382 kW

2005 EURO-3

2010 EURO-4 Ab 2011 EURO-5 Ab 2015 EURO-6

spez. Drehmoment bei 1500 rpm [Nm/L]

3. Otto-Motoren – Otto-motorok 3.3 Aufgeladene Ottomotoren bei Audi - Feltöltéses Audi Otto-motorok Entwicklung des spez. Drehmoments bei 1500 rpm/

200

180 160 140

Specifikus nyomaték fejlődése 1500-as fordulatnál R4 5V Turbo MPI

R4 4V TFSI

R5 Turbo

R5 4V TFSI

V6 5V BiTurbo MPI

V6 4V (Kompressor) TFSI

V8 5V BiTurbo MPI

V8 4V BiTurbo TFSI

120 100 80 60 1980

1985

1990 Emissionsgrenzwerte PKW-Otto:

T-MPI ► 1979 R5 Turbo 125 … 232 kW ► 1994 R4 5V Turbo 110 … 176 kW 61 Dr. Demmelbauer-Ebner Wolfgang, G/GE, 27.11.2012 ► 1997 V6 BiTurbo 195 … 280 kW ► 2001 V8 BiTurbo 331 kW

1995 EURO-1


2000 EURO-2 118 … 195 kW 200 … 245 kW 250 kW 309…382 kW

2005 EURO-3

2010 EURO-4 Ab 2011 EURO-5 Ab 2015 EURO-6

3. Otto-Motoren – Otto-motorok

3.3 Aufgeladene Ottomotoren bei Audi - Feltöltéses Audi Otto-motorok

spezifisches Drehmoment [Nm/L]

200

Entwicklung des spezifischen Drehmoments / specifikus nyomaték fejlődése Entwicklung S4 Motorisierung

180

EURO-5

EURO-3

160 140 120 100

R4 4V TFSI R4 5V Turbo

5V Turbo MPI R5R4Turbo

R5 4V TFSI

R5 Turbo

V6 5V BiTurbo

80

R4 TFSI Gen. 1

V6 4V (Kompressor) TFSI

V6 5V BiTurbo MPI

V8V85V BiTurbo 5V BiTurbo MPI

V8 4V BiTurbo TFSI

60 1980

1985

1990

Emissionsgrenzwerte PKW-Otto: T-MPI ► 1979 R5 Turbo 125 … 232 kW ► 1994 R4 5V Turbo 110 … 176 kW 62 Dr. Demmelbauer-Ebner Wolfgang, G/GE, 27.11.2012 ► 1997 V6 BiTurbo 195 … 280 kW ► 2001 V8 BiTurbo 331 kW


1995 EURO-1

2000 EURO-2

2005 EURO-3

2010 EURO-4 Ab 2011 EURO-5

118 … 195 kW 200 … 245 kW 250 kW 309…382 kW

Ab 2015 EURO-6


3.0l TFSI Motor

63


3. Otto-Motoren – Otto-motorok 3.3 Aufgeladene Ottomotoren bei Audi - Feltöltéses Audi Otto-motorok Vergleich V6 Motoren – V6-os motorok összehasonlítása Versuchsmotor Biturbo

3,2l V6 FSI

erhöhte Fahrzeugdynamik /

megnövekedett Menetdinamika

64


3,0l V6 TFSI


3.3 Aufgeladene Ottomotoren bei Audi - Feltöltéses Audi Otto-motorok Audi V8 TFSI mit Aufladung: Funktion / Feltöltött Audi V8TFSI: funkció

65



3.3 Aufgeladene Ottomotoren bei Audi - Feltöltéses Audi Otto-motorok Zylinderabschaltung mit dem AVS System / Hengerlekapcsolás az AVS rendszerrel

66


3.

Otto-Motoren – Otto-motorok

rel. Fahrleistug [%]

rel. Verbrauch [%]

3.4 Ausblick – Jövőkép

67

TFSI

1.8T

Gen1

TFSI

Gen2

TFSI Gen3

B-Klasse Fahrzeug mit 150 ÷ 200 PS Motorisierung

Otto Diesel

TFSI TFSI

1.8T 2.3 Sauger


TFSI Gen1

Jahr

Gen2

Gen3

Fahrzeuge: ~1400-1500kg









68





4. Globale Trends und Herausforderungen – Globális irányzatok és kihívások

69


4. Zukunft - Globale Trends und Herausforderungen

Jövő - Globális irányzatok és kihívások

Politik Klimawandel – CO2

Mega - Cities

Autombilindustrie

Resourcen

im Umbruch Werte

70


Technologie

Märkte

4. Zukunft - Globale Trends und Herausforderungen Mega – Cities / Elvárosiasodás

Drohender Verkehrskollaps in Ballungszentren Beschränkung im innerstädtischen Bereich

71


4. Zukunft - Globale Trends und Herausforderungen Mega – Cities / Elvárosiasodás

72


4. Zukunft - Globale Trends und Herausforderungen Märkte / Piacok Mobilität mit speziellen Anforderungen

73


4. Zukunft - Globale Trends und Herausforderungen Politik / Politika USA

Gesetzliches Ziel 2020

CO2 PKW : -5% p.a. CO2 SUV : -3% p.a.

EU

95 g CO2/km

China

5,0 Liter/ 100 km

Herausforderung Audi 2020 (Basis 2012)

Drastische Verschärfung der CO2-Gesetze stellt Audi vor extreme Herausforderungen. 74


4. Zukunft - Globale Trends und Herausforderungen Resourcen / Nyersanyagok

Quelle: IEA World Energy Outlook 2010 75










76




• Zukunft - Jövő 5. VW Aggregate- und Kraftstoffstrategie – VW motor- és üzemanyagstratégia

77


5.

Zukunft - Volkswagen Aggregate- und Kraftstoffstrategie

Quelle: H. Steiger: Uni Vortrag Győr 2011

Jövő - Volkswagen motor- és üzemanyagstratégia

Potentielle Pfade von der Primärenergie zum Antrieb / potenciális út a primer energiától a hajtásig 78


5.



CNG

LPG

Angebot alternativer Kraftstoffe weltweit / alternatív üzemanyagok világszerte

FlexFuel / E85 / E100

79


Biodiesel

5.



Charakterisierung unterschiedlicher biogener Kraftstoffe / különböző biogén üzemanyagok karakteriz. Erste Generation – Első generáció

Zweite Generation – Második generáció

• Biodiesel (Raps) – Biodízel (Repce) • Ethanol (Weizen, Zuckerrüben) – Etanol (búza, cukorrépa)

• SunFuel (Biomass to Liquid, Choren) –

Folyékony biomassza • Zellulose Ethanol (Iogen) – Cellulóz etanol

• hohes CO2 Minderungspotential / magas CO2 csökkentési potenciál • kein Eingriff in die Nahrungskette / nincs hatás a táplálékláncra • hohe Hektarerträge / magas hozam hektáronként 80


Wolfgang Hatz, Konzern Entwicklung Aggregate, VW AG

5.



CO2-Reduktionspotential ausgesuchter Biokraftstoffe / kiv.bioüzemanyagok CO2 csökkentési potenciálja

CO2-Reduktionspotential WTW [%]

Source: JRC/EUCAR/CONCAWE

„Konventionelle“ Biokraftstoffe

„hagyományos” bioüzemanyagok

Ethanol

Biodiesel

(Getreide, Zuckerrüben) (Raps) 81


HVO Vegetable Oil

„Zukünftige“ Biokraftstoffe

„jövőbeli” bioüzemanyagok

Biogas

Ethanol

BtL

(Stroh)

(Pflanzenreste)

5.



Vom Verbrennungsmotor zur Elektrifizierung / Belső égésű motortól az elektromosságig

VKM 82

µ-/MildHybrid


Full Hybrid

Plug-in Hybrid

Range Brenn- ElektroExtender stoffzelle Fahrzeug

5.




VKM 83

µ-/MildHybrid


Full Hybrid

Plug-in Hybrid


5.




VKM 84

µ-/MildHybrid


Full Hybrid

Plug-in Hybrid


5.




VKM 85

µ-/MildHybrid


Full Hybrid

Plug-in Hybrid


5.




VKM 86

µ-/MildHybrid


Full Hybrid

Plug-in Hybrid


5.




VKM 87

µ-/MildHybrid


Full Hybrid

Plug-in Hybrid


5.




VKM 88

µ-/MildHybrid


Full Hybrid

Plug-in Hybrid


5.




VKM 89

µ-/MildHybrid


Full Hybrid

Plug-in Hybrid


5.



Das Elektrofahrzeug ist mehr als nur Batterie und Elektromotor / Az elektromos autó több, mint

akkumulátor és elektromotor

Heizung

Klima

E-Bremskraftverstärker

Traktionsbatterie und Batteriemanagement

Hochvoltleitungen Leistungselektronik

Vernetzung der Komponenten 90


E-Motor und Getriebe

5.


Jövő - Volkswagen motor- és üzemanyagstratégia E-spezifische Funktionen/E-specifikus funkciók Ladestrategie

Töltésstratégia Energiemanagement

Antriebsmanagement

Hajtásmanagement Thermomanagement Fahrzeugsicherheit

Járműbiztonság

Erprobungskonzepte

Koncepcióteszt Gebrauchssicherheit

Használati biztonság 91


Funktionale Sicherheit

Működési biztonság

5.


Jövő - Volkswagen motor- és üzemanyagstratégia Audi Q5 Hybrid

92

* NEDC


5.


Jövő - Volkswagen motor- és üzemanyagstratégia Reichweiten von Batterie- und konventionellen Fahrzeugen /

Hagyományos és akkumulátoros autók hatótávolsága

Aufladen / Feltöltés Batteriefahrzeug / Akkumulátoros autó 150 km Gesamtreichweite / Összhatótáv 150km

Tankstopp / Tankolás

Konventionelles Fahrzeug /

Hagyományos jármű

93

1.447 km Gesamtreichweite (Golf TDI BlueMotion) Összhatótáv 1.447 km Dr. Demmelbauer-Ebner Wolfgang, G/GE, 27.11.2012

5.


Jövő - Volkswagen motor- és üzemanyagstratégia Tank- und Ladezeit / Tankolási és feltöltési idő

Standard-Ladung mit Wechselstrom (AC) via Schukostecker bei 3,3 kW

Standard töltés 3,3kW-os váltóárammal

Batteriefahrzeug/

Akkumulátoros autó 6-8 Stunden/6-8 óra

Schnell-Ladung mit Gleichstrom (DC) bei 50 kW/

Egyenáramú 50 kW-os gyorstöltés 0,5 Stunden/0,5 óra

Tanken / Tankolás 2 Minuten / 2 perc 94


Batteriefahrzeug/

Akkumulátoros autó Konventionelles Fahrzeug/

Hagyományos jármű

5.


Jövő - Volkswagen motor- és üzemanyagstratégia Die Herkunft des Stroms entscheidet / Az áram származása dönt Well-to-Wheel CO2-Emissionen Golf TDI BlueMotion (99g CO2/km)

Strommix 3%

Diesel

111 g

Kohle 4%

Öl

9%

Well-to-Wheel CO2-Emissionen eines Golf BEV* bei Stromerzeugung aus:

Nuklear

28 %

188 g

Braunkohle

171 g

Steinkohle Heizöl Erdgas

Gas

31 %

145 g

3%

Wasser

22 % <1 % <1 %

EU 2007

98 g 1 %1 % 2 %

6 g Nuklear

15 % 81 %

1 g Grüner Strom (hier: Windenergie) Strommix EU 2007 88 g

Strommix EU 2020 71 g Strommix China 2007 CO2-Emissionen/km 95

179 g * Verbrauch: 15,7 kWh/100 km (NEFZ)


China 2007

Wind Sonstige Erneuerbare

5.



Vergleich Energiedichte in kWh/kg / Energiasűrűség összehasonlítása Batterie vs. Flüssigkraftstoff  derzeit ca. 1 : 100 !

Quelle: EAM 96


5.



97


5.



Energie und Mobilität in der Zukunft: Koexistenz von Antriebstechnologien und Energieforme

Energia és mobilitás a jövőben: hajtástechnológiák és energiaformák összessége

CO2- neutrale Elektrizität / CO2- mentes elektromosság

Elektroantrieb / Elektromos hajtás

Konventionelle Elektrizität / Hagyományos elektromosság Konventionelle Kraftstoffe / Hagyományos üzemanyagok

Verbrennungsmotor / Belső égésű motor

CO2- neutrale Kraftstoffe (flüssig, gasförmig) CO2- mentes üzemanyagok (folyékony, gáz) 2011-12-06 OEVK Wien Steiger.ppt

98


CO2- neutrale Mobilität / CO2- mentes mobilitás









99




• Zukunft - Jövő 6. Zusammenfassung – Összefoglalás

100 Dr. Demmelbauer-Ebner Wolfgang, G/GE, 27.11.2012

5. Zukunft – Zusammenfassung / Jövő – Összefoglalás Adaptive Antriebskonzepte, individueller Mobilität

Adaptív hajtáskoncepciók, egyedi mobilitás

2011-12-06 OEVK Wien Steiger.ppt

Hatótávolság 101 Dr. Demmelbauer-Ebner Wolfgang, G/GE, 27.11.2012

5. Zukunft – Zusammenfassung / Jövő – Összefoglalás Ausblick auf die nächsten 10 Jahre / Kitekintés a következő 10 évre 

Verbrennungsmotoren bestimmen auch zukünftig zu fast 100% die Antriebstechnik

Belső égésű motorok a jövőben is szinte 100%-ban uralkodnak a hajtástechnikában 

Drive-Studie (McKinsey) prognostiziert für 2020 einen Hybrid-anteil von 3-14% für Europa und 6-30% für Nordamerika

McKinsey tanulmánya 2020-ra a hybrid részesedést Európában 3-14%-ra, Észak-Amerikában 6-30%-ra prognosztizálja 

Verbrennungsmotoren dominieren auch künftig maßgeblich CO2-Bilanz und Wirtschaftlichkeit von Volkswagen

Belső égésű motorok a jövőben is jelentősen dominálnak a Volkswagen CO2-mérlegében és gazdaságosságában 

Alternative Kraftstoffe (CNG / LPG / Ethanol) finden vermehrt und mit regional hohem Anteil Einsatz

Alternatív üzemanyagokat egyre nagyobb mértékben, regionálisan nagy arányban alkalmazzák 

Serienreife Brennstoffzellenfahrzeuge gewinnen erst nach 2020 an Bedeutung

Sorozatérett üzemanyagcellás járművek csak 2020 után nyernek jelentőséget


Vielen Dank für die Aufmerksamkeit, Köszönöm a figyelmet.


Motoren - Vergangenheit, Gegenwart, Zukunft Motorok Múlt, Jelen, Jövő

Recommend Documents