Zusammenfassung
Die zukünftigen CO2-Szenarien (Abb. 18-1) stellen weltweit die wesentlichste Entwicklungsherausforderung für PKW-Antriebe dar. Die aktuelle und zukünftige Gesetzgebung ist in Abb. 18-1 dargestellt. Die von einigen Herstellern mit ihrer Fahrzeugflotte im Jahr 2008 und 2009 erreichten CO2-Emissionen sind vor dem Hintergrund der für Europa geplanten CO2-Zielwerte in Abb. 18-2 aufgetragen. Während in den letzten Jahren in Europa die Reduzierung des Flottenmittelwerts stark durch die Erhöhung des Dieselanteils realisiert wurde, erfolgt jetzt durch neue Benzindirekteinspritztechnologien in Verbindung mit verbessertem Energiemanagement und Start/Stopp sowie Hybridantrieben ein echter Stufensprung bei den Ottomotoren. Dabei sind verschiedene Entwicklungsrichtungen zu beobachten:
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Saugmotor-Schichtladekonzepte, siehe Langen et al. (2007) und Waltner et al. (2006), als Speerspitze der rein ottomotorischen Verbrauchskonzepte,
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die Kombination der Benzin-Direkteinspritzung mit Abgasturboaufladung, Prevedel und Kapus 2006 und Fraidl et.al (2007), die wohl im Moment den am stärksten ausgeprägten Technologietrend bei Ottomotoren darstellt,
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milde Hybridanwendungen mit vergleichsweise moderaten elektrischen Leistungen, nach Bachmann (2009) sowie
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Vollhybride, siehe Weiss et al. (2009).
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Referenties
Amer, A.A., Reddy, T.N. (2002): Multidimensional Optimization of In-Cylinder Tumble Motion for the New Chrysler Hemi. SAE Paper 2002-01-1732
Bianchi, G. M., Brusiani, F., Postrioti, L., Grimaldi, C. N., Di Palma, S., Matteucci, L., Marcacci, M., Carmignani, L. (2006); CFD Analysis of Injection Timing Influence on Mixture Preparation in a PFI Motorcycle Engine. SAE Paper 2006-32-0022
Brachmann, T. (2009): „Honda's heutige und zukünftige Hybrid- und Brennstoffzellenfahrzeuge“; 6. Braunschweiger Symposium Hybridfahrzeuge und Energiemanagement
Brohmer, A., Mehring, J., Schneider, J., Basara, B., Tatschl, R., Hanjalic, K., Popovac, M. (2006): Fortschritte in der 3D-CFD Berechnung des gas- und wasserseitigen Wärmeübergangs in Motoren. 10. Tagung Der Arbeitsprozess des Verbrennungsmotors, Institut für Verbrennungskraftmaschinen und Thermodynamik, TU-Graz, Graz
Caika, V., Sampl, P., Tatschl, R., Krammer, J., Greif, D. (2009): Coupled 1D-3D Simulation of Common Rail Injector Flow Using AVL HYDSIM and AVL FIRE. SAE Paper 2009-24-0029
Chiatti, G., Chiavola, O., Palmieri, F. (2007): Injector Dynamic and Nozzle Flow Features in Multiple Injection Modeling. SAE Paper 2007-24-0038
Cipolla, G., Vassallo, A., Catania, A.E., Spessa, E., Stan, C., Drischmann, L. (2007): Combined Application of CFD Modelling and Pressure-based Combustion Diagnostics for the Development of a Low compression Ratio High-Performance Diesel Engine. SAE Paper 2007-24-0034
Dahlen, L., Larsson, A. (2000): CFD Studies of Combustion and In-Cylinder Soot Trends in a DI Diesel Engine – Comparison to Direct Photography Studies. SAE Paper 2000-01-1889
Dobes, T., Kapus, P. E., Schoeggl, P., Jansen, H., Bogner, E.: „CO2-Reduktion im realen Kundenfahrbetrieb – Einfluss der Motorkalibrierung“; 29. Internationales Wiener Motorensymposium 2008
Fiorenza, R., Pirelli, M., Torella, E., Pallotti, P., Kapus, P. E., Praesent, B., Kokalj, G., Pachernek, K. W. (2004): „Variable swirl and internal EGR by VVT application on small displacement 2 valve SI engines: an intelligent technology combination“, Fisita
Fischer, R. (2009): „Die Elektrifizierung des Antriebs – vom Turbohybrid zum Range Extender“, 30. Internationales Wiener Motorensymposium
Fraidl, G. K., Kapus, P. E., Korman, M., Sifferlinger, B., Benda, V. (2010): „Der Range Extender im Praxiseinsatz“, 31. Internationales Wiener Motorensymposium
Fraidl, G. K., Kapus, P. E., Prevedel, K., Fuerhapter, A. (2007): „DI Turbo: Die nächsten Schritte“; 28. Internationales Wiener Motorensymposium
Gschweitl, K., Ellinger, R., Loibner E. (2007): Tools and Methods fort he Hybrid Development Process. AVL Conference Engine & Environment, Graz, AVL
He, Y., Lin, C.-C. (2007): Development and Validation of a Mean Value Engine model for Integrated Engine and Control System Simulation. SAE Paper 2007-01-1304
Heinzle, R. (2009): Machine learning methods and their application to real-time engine simulation. Dissertation, Johannes-Kepler-Universität Linz
Hendricks, E., Chevalier, A. Jensen, M., Sorenson, S. C., Trumpy, D., Asik, J. (1996): Modelling of the Intake Manifold Filling Dynamics. SAE Paper 960037
Hrauda, G., Strasser, R., Aschaber, M. (2010): Gas Exchange Simulation from Concept to Start of Production – AVL's Tool Chain in the Engine Development Process. THIESEL 2010 Conference on Thermo- and Fluid-Dynamic Processes in Diesel Engines, Valencia
Karlsson, J., Fredriksson, J. (1999): Cylinder-by-Cylinder Engine Models vs. Mean Value Engine Models for Use in Powertrain Control Applications. SAE Paper 1999-01-0906
Katrasnik, T. (2003): Improvement of the dynamic characteristic of an automotive engine by a turbo-charger assisted by an electric motor. J. eng. Gas turbine power, Vol. 124, No. 2, pp. 590– 595
Katrasnik, T., Wurzenberger, J. C. (2010): Development of future powertrains by simulation tools. Transport Research Arena Europe 2010, Brussels
Katrasnik, T., Wurzenberger, J. C., Schuemi, H. (2009): On convergence, stability and computational speed of numerical schemes for 0-D IC engine cylinder modeling. Eingereicht: International Journal of Automotive Technology
Langen, P., Melcher, T., Missy, S., Schwarz, C., Schünemann, E. (2007): „Neue BMW Sechs- und Vierzylinder-Ottomotoren mit High Precision Injection und Schichtbrennverfahren“; 28. Int. Wiener Motorensymposium
Masuda, R., Fuyuto, T., Nagaoka, M., von Berg, E., Tatschl, R. (2005): Validation of Diesel Fuel Spray and Mixture Formation from Nozzle Internal Flow Calculation. SAE Paper 2005-01-2098
Nagaoka, M., Ueda, R., Masuda, R., von Berg, E., Tatschl, R. (2008): Modeling of Diesel Spray Atomization Linked with Internal Nozzle Flow,THIESEL 2008 Conference on Thermo- and Fluid-Dynamic Processes in Diesel Engines, Valencia
Paciti, G. C., Amphlett, S., Miller, P., Norris, R., Truscott, A. (2008): Real-Time Crank-Resolved Engine Simulation for Testing New Engine Management Systems. SAE Paper 2008-01-1006
Pischinger, S., Schernus, C., Lütkenmeyer, G., Theuerkauf, H.J., Winsel, T., Ayeb, M. (2004): Investigation of Predictive Models for Application in Engine Cold Start Behavior. SAE Paper 2004-01-0994
Pötsch, Ch., Ofner, H. (2011): Assessment of a Multi-Zone Combustion Model for Analysis and Prediction of CI Engine Combustion and Emissions. SAE Paper 2011-01-1439
Prevedel, K., Kapus, P. E. (2006): „Hochaufladung beim Ottomotor – ein lohnender Ansatz für die Serie?“, Aufladetechnische Konferenz, 21.–22. Sept. 2006, Dresden
Priesching, P., Ramusch, G., Ruetz, J., Tatschl, R. (2007): 3D-CFD Modeling of Conventional and Alternative Diesel Combustion and Pollutant Formation – A Validation Study. SAE Paper 2007- 01-1907
Tatschl, R., Basara, B., Schneider, J., Hanjalic, K., Popovac, M., Brohmer, A., Mehring, J. (2006): Advanced Turbulent Heat Transfer Modelling for IC-Engine Applications Using AVL FIRE. International Multidimensional Engine Modeling User's Group Meeting, Detroit, MI
Tatschl, R., Winklhofer, E., Philipp, H., Kotnik, G., Priesching, P. (2005): Analysis of Flame Propagation and Knock Onset for Full Load SI-Engine Combustion Optimization – A Joint Numerical and Experimental Approach. NAFEMS World Congress, Malta
UNECE-Regulation 101 für Zertifizierung von Kraftstoffverbrauch/CO2-Emission; Änderungsvorschlag ECE-Trans-WP29-GRPE-2008-07e, Arbeitspapier Januar 2008
Waltner, A., Lückert, P., Schaupp, U., Rau, E., Kemmler, R., Weller, R. (2006): „Die Zukunftstechnologie des Ottomotors: strahlgeführte Direkteinspritzung mit Piezo-Injektor“, 27. Int. Wiener Motorensymposium
Wanker, R., Wurzenberger, J. C., Schuemie, H. (2008): Three-Way Catalyst Light-0f during the NEDC Test Cycle: Fully Coupled 0D/1D Simulation of Gasoline Combustion, Pollutant Formation and Aftertreatment Systems. SAE Paper 2008-01-1755
Weiss, M., Armstrong, N., Sschenk, J., Nietfeld, F., Inderka, R. (2009): „Hybridantrieb mit höchster elektrischer Leistungsdichte für den ML 450 BlueHYBRID“, 30. Internationales Wiener Motorensymposium
Wurzenberger, J. C., Bardubitzki, S., Bartsch, P., Katrasnik, T. (2011): Realtime Capable Pollutant Formation and Exhaust Aftertreatment Modeling – HSDI Diesel Engine Simulation. SAE Paper 2011-01-1438
Wurzenberger, J. C., Bartsch, P., Katrasnik, T. (2010): Crank-Angle Resolved Real-Time Capable Engine and Vehicle Simulation – Fuel Consumption and Driving Performance. SAE Paper 2010- 01-0784
Wurzenberger, J. C., Heinzle, R., Schuemi, R., Katrasnik, T. (2009): Crank-Angle Resolved Real- Time Engine Simulation – Integrated Simulation Tool Chain from Office to Testbed. SAE Paper 2009-01-0589
Zahn, S., Isermann, R. (2008): Development of a Crank-Angle Based Engine Model for Realtime Simulation. Engine Process Simulation and Supercharging II, Aachen, Haus der Technik, pp. 255–279
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