Motoren - Vergangenheit, Gegenwart, Zukunft Motorok Múlt...

Motoren - Vergangenheit, Gegenwart, Zukunft Motorok – Múlt, Jelen, Jövő Dr. Demmelbauer-Ebner Wolfgang, 27.11.2012 Leiter der Motorenentwicklung der Audi Hungaria Motor Kft.

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

• 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

Motoren - Vergangenheit, Gegenwart, Zukunft Motorok - Múlt, Jelen, Jövő Inhalt / Tartalom



► 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



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

• N. Cugnot - französischer Offizier / francia tüzértiszt

• Chauffeur = Heizer / fűtő

• vmax= 4km/h

1. Einleitung – Bevezetés 1.1 Von der Dampfmaschine zum Verbrennungsmotor Gőzgéptől a belső égésű motorig

http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/1/1f/Engine_of_the_Cugnot_machine.jpg


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



• 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 %



1867 N.A. Otto: Goldmedaille auf der Pariser Weltausstellung Aranyérem a párizsi világkiállításon (η10 %)

Arbeitsdiagramm vom 1876 / Munkadiagram



R. Diesel, 1878 Münchener Polytechnikum: „Untersuchen, ob diese Isotherme sich in der Praxis verwirklichen läßt.“ „Megvizsgálni az izoterma gyakorlati megvalósíthatóságát.”

(η=26 % !)



1883.

Gottlieb Daimler und Carl Benz

„Petroleum-Reitwagen“ mit 0,5 PS „Patent-Motorwagen“ mit 0,88 PS



Wichtiger Beitrag aus Ungarn:

Der Vergaser (karburátor) von Bánki und Csonka

(1893)



• 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

„Nesseldorf Präsident“

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



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.

Henry Ford Neue Maßstäbe im Maschienenbau: Montage am Laufband Új mérföldkő a gépgyártásban: Gyártósori összeszerelés

1908.

T-Modell



„Innovation“ Anfang des 20. Jahrhunderts – Innováció a 20. század elején

Weltweit verkaufte Fahrzeuge 2011:

2011-ben világszerte értékesített jármű:

„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

78 Mio.



Zivile Straßenfahrzeuge – civil járművek

• PKW - SZGK

• LKW/Nutzfahrzeuge - Haszonjárművek

• öffentlicher Personenverkehr – Tömegközlekedés

1. Einleitung – Bevezetés 1.2 Einsatzgebiete von Verbrennungsmotoren Belső égésű motorok felhasználási területei


Sonstiger Verkehr – Egyéb közlekedés

• Schiffe - Hajók



Sonstiger Verkehr – Egyéb közlekedés

• Boote - Csónakok

• Eisenbahn - Vasút

• Flugzeug - Repülőgép

• Militärfahrzeuge – Katonai járművek



Stationärbetrieb – Stabil motorok

• Stromerzeuger - Áramfejlesztő

• Kompressoren - Kompresszor

• Pumpen - Szivattyúk



Kleinmotoren – Kisebb motorok

• Rasenmäher - Fűnyíró

• Motorsägen - Láncfűrész

• Modellbau - Modellezés

...



ZKG Forgattyúsház

Kurbelwelle Főtengely

Pleuel Hajtórúd

Kolben Dugattyú

Nockenwelle Vezérműtengely

Zylinderkopf Hengerfej

Ventil Szelep

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



Kurbelwelle (KW) - Főtengely


• Pleuelführung – Hajtórúd vezetése

• Kraftübertragung – Erőátvitel

• Massenausgleich – Tömegkiegyenlítés

• Schmierung / Ölversorgung – Kenés / Olajellátás



Kolben mit Kolbenringen und Kolbenbolzen

Dugattyúk dugattyúgyűrűkkel és csapszeggel


• Abdichtung Brennraum – Égéstér tömítése

• Kraftübertragung auf Pleuel – Erőátvitel a hajtórúdra

• Wärmeabfuhr an Zylinderlaufbahn – Hőelvezetés a hengerpályán



Pleuel – Hajtórúd


• Kraftübertragung auf Kurbelwelle – Erőátvitel a főtengelyre

• Ölversorgung Kolbenbolzen – Dugattyúcsapszeg olajellátása



Ventile/Ventiltrieb – Szelepek/Szelepvezérlés


• Ladungswechsel steuern – Terhelésváltás vezérlése

• Abdichtung Gasraum – Gáztér tömítése



Nockenwellen und Nockenwellenversteller

Vezérműtengely és állító


• Ventile betätigen – Szelepek működtetése

• Steuerzeiten verändern – Vezérlési idő változtatása



Anbauteile „kalte Seite“:

Segédberendezések „hideg oldal”:

• Einspritzsysteme – Befecskendezők

• Riementrieb – Szíjhajtás

• Wasser- und Luftverschlauchung – Víz- és Levegőcsövek

• Luftführung / Saugrohr / Ladeluftkühler – Levegőcsövek / Szívócső / Töltőlevegő hűtő



Anbauteile „heiße Seite“:

Segédberendezések „forró oldal”:

• Abgaskrümmer – Leömlő

• Turbolader – Feltöltő

• Abgasrückführung – Kipufogógáz visszavezetés





• Gegenwart - Jelen 2. Diesel-Motoren – Dízelmotorok








• 2.1 Geschichte der direkteinspritzenden Dieselmotoren – közvetlen befecskendezéses dízelmotorok története

• 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



Diesel Brennverfahren Dízel égési eljárások

Nebenkammerbrennverfahren/ Kamrás égési eljárások

Vorkammer Előkamra

Wirbelkammer Örvénykamra

Direkteinspritzung/ Közvetlen befecskendezés

Verteilereinspritzpumpe/Adagoló Common Rail/Közös nyomócsőves Pumpe Düse (PD, UIS)

Verbrauchsvorteil der direkten Einspritzung > 15 % Közvetlen befecskendezés megtakarítása > 15 %

2. Diesel-Motoren – Dízelmotorok 2.1 Geschichte der direkteinspritzenden Dieselmotoren közvetlen befecskendezéses dízelmotorok története


1989: 2011: R5 2.5l TDI von Audi V6 3,0l TDI biturbo von Audi 85kW 230 kW 265Nm 650 Nm Euro I und II Abgasnorm Euro V Abgasnorm

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.



Otto-Anteil;

45%

Diesel-Anteil;

55%

Otto-Anteil;

65%

Diesel-Anteil;

35%

Aufteilung Fahrzeugproduktion Audi - Audi járműgyártás megosztása

2000 2011



Fahrerlebnis / Vezetési élmény:

► Komfort / Komfort

► Leistung / Teljesítmény

► Geräusch / Zaj

► Niedrige Emissionen / Alacsony emisszió

Wirtschaftlichkeit / Gazdaságosság:

► Verbrauch / Fogyasztás

► Produzierbarkeit / Gyárthatóság

► Packagefähigkeit / Kompatibilitás

► Wiederverwertbarkeit / Újraértékesíthetőség

Höchstgeschwindigkeit / Max. seb.: 235 km/h

Beschleunigung / Gyorsulás: 7,9 s 0-100 km/h

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

A8 3.0l TDI

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


Gültige Emmisionsgrenzwerte – Érvényes kibocsátási határértékek

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


Einfluß des Einspritzdruckes auf die Verbrennung / Befecskendezési nyomás hatása az égésre

600 bar 1800 bar 600 bar 1800 bar

2. Diesel-Motoren – Dízelmotorok 2.3 Einspritzsysteme – Befecskendező rendszerek


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 )

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



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



Common Rail System / Közös nyomócsöves rendszer:

Piezo Hochdruckeinspritzung mit 2.000 bar Piezo magasnyomású befecskendezés 2000 bar nyomással



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

HE: Haupteinspritzung

P1+HE: Pilot + Haupteinspr.

P1+P2+HE: zwei Piloten + Haupteinspr.



Turboaufladung mit AGR-Modul:



Beispiel für Reduzierung der Rohabgasemissionen von Diesel-PKW : Példa Diesel-SZGK kipufogógáz-emissziójának csökkentésére:



Thermomanagement:



Elektronisches Motormanagement:



• Gegenwart - Jelen


• 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

Zentraleinspritzanlage Központi befecskendezés

Multi Point Injection

Einspritzer Befecskendező

Vergaser Karburátor

FSI Fuel Stratified Injection

( Benzindirekteinspritzung ) ( közvetlen benzinbefecskendezés )

MPI Multi Point Injection


MPI Multi Point Injection

FSI Fuel Stratified Injection

(Benzindirekteinspritzung) (közvetlen benzinbefecskendezés)



Vorteile und Nachteile von FSI im Vergleich zum MPI – FSI előnyei és hátrányai az MPI-vel szemben

Ladungswechsel Töltetcsere

Realgaseinfluß Valósgáz-hatás

Verdichtungsverhältnis Sűrítési viszony

Wärmeübergang Hőátadás

mechanische Verluste Mechanikus veszteségek

Verbrennungsablauf Égésfolyamat

unverbrannter Kraftstoff Elégetlen üzemanyag

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

FSI


FSI MPI


52 mm

516 mm

464 mm

192 mm

ca. 656 mm

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

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

Konkurrent / Konkurrens V8

Relative Platzersparung: Relatív helymegtakarítás:

Fahrtrichtung Haladási irány

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


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.

Kurbelwellenende / Főtengelyvég

Steuertrieb / Vezérmű

V8 Otto



Gebaute (hohle) Nockenwellen / Épített Bütykös-tengely

Technische Besonderheiten / Műszaki különlegességek:

Zylinderkopfschrauben / Hengerfejcsavarok

Rohr /Cső Gehärtete Nocken / Edzett bütykök



Zweistufiges, schaltbares Saugrohr/ Két fokozatú, állítható szívócső

Kleine Drehzahlen (lange Kanäle)/ Alacsony fordulatszám (hosszú csatornák)

Hohe Drehzahlen (kurze Kanäle)/ Magas fordulatszám (rövid csatornák)

Technische Besonderheiten / Műszaki különlegességek:



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



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



Trockensumpfkonzept mit Einzelkammerabsaugung – Száraz karteres, egy szívókamrás kenés



Trockensumpftank/

Száraz karter

Öl-Thermostat/

Olajtermosztát

Fahrzeugseitiger Luftölwärmetauscher/

Levegő-Olajhőcserélő

Rücklauföl Saugpumpe/

Szívóági olajszivattyú

Vorlauföl Druckpumpe/

Nyomóági olajszivattyú

Öl/Blow-By Gemisch/

Olaj/Blow-By keverék

Motorbelüftung/

Motorszellőzés

Motorentlüftung/

Motor légtelenítés

Entschäumungs- zyklon/

Habtalanító

Ölwechselintervall Sensor/

Olajcsereperiódus - szenzor

Entschäumtes Öl/

Habmentes olaj

Trockensumpfkonzept mit Einzelkammerabsaugung – Száraz karteres, egy szívókamrás kenés



R5 2.1l 265 Nm / 125 kW

Audi 200

R5 2.1l 285 Nm / 147 kW

Audi quattro

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

Audi quattro Sport

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

V6 2.7l 400 Nm / 195 kW

Audi S4

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

Audi S2 (200)

R4 1.8l TFSI AVS GEN3

320 Nm / 125 kW Audi A5

V6 2.7l 440 Nm / 280 kW

Audi RS4

R4 2.0l TFSI GEN1 280-350 Nm / 147-199 kW

Audi A3 / A4 / A6

V8 4.2l 650 Nm / 331 kW

Audi RS6

1975 1980 1985 1990 1995 2000 2005

Erster Otto Turbo mit FSI Első FSI Turbobenzin

Erster Audi Otto Turbo Első Audi Turbobenzin

Erster Einsatz Ladeluftkühler/ Első intercooler

4V Zylinderkopf 4V Hengerfej

5V-Zylinderkopf 5V-Hengerfej

100kW/l

R5 2.5l TFSI 450 Nm / 250 kW

Audi TTRS

V6 3.0l TFSI 440 Nm / 245 kW

Audi S4/A6/Q7

V10 5.0l TFSI 650 Nm / 426 kW

Audi RS6

2010

R4 2.0l TFSI AVS GEN2

350 Nm / 155 kW Audi A3/A4/TT

Neueste Gen. TFSI mit IAGK Legújabb generációs TFSI

integrált leömlővel

2015

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


1980: Ur-Quattro, 134 kW / 260 Nm

- Turboaufladung MPI

- Quattro-Technologie

2011: Audi RS3 250 kW / 450 Nm

- Turboaufladung TFSI

- Quattro

Drehzahl [1/min]

Le

istu

ng

[K

W]

Dre

hm

om

en

t [N

m]

Motordrehmoment

Motorleistung



R4 TFSI im S3

0

20

40

60

80

100

120

1980 1985 1990 1995 2000 2005 2010

spez

ifisc

he L

eist

ung

[kW

/L]

R5 Turbo R4 5V Turbo

V6 5V BiTurbo R4 TFSI Gen. 1

V8 5V BiTurboR4 2.0 Gen2 AVS

R4 1.8 Gen3 AVS

R4 5V Turbo MPI

V6 5V BiTurbo MPI

V8 5V BiTurbo MPI

R5 Turbo

R4 4V TFSI

R5 4V TFSI

V6 4V (Kompressor) TFSI

V8 4V BiTurbo TFSI

EURO-1 EURO-2 EURO-3 EURO-4 Emissionsgrenzwerte PKW-Otto:

Entwicklung der spezifischen Leistung – a specifikus teljesítmény fejlődése


Ab 2011 EURO-5

Ab 2015 EURO-6

T-MPI

► 1979 R5 Turbo 125 … 232 kW

► 1994 R4 5V Turbo 110 … 176 kW

► 1997 V6 BiTurbo 195 … 280 kW

► 2001 V8 BiTurbo 331 kW

TFSI

► 2004-> R4 2,0l 4V TFSI 118 … 195 kW

► 2008-> V6 3,0l 4V TFSI 200 … 245 kW

► 2009 R5 2,5l 4V TFSI 250 kW

► 2012 V8 4,0l 4V TFSI 309…382 kW


60

80

100

120

140

160

180

200

1980 1985 1990 1995 2000 2005 2010

R4 5V Turbo MPI

V6 5V BiTurbo MPI

V8 5V BiTurbo MPI

R5 Turbo

R4 4V TFSI

R5 4V TFSI


V8 4V BiTurbo TFSI


Entwicklung des spez. Drehmoments bei 1500 rpm/

Specifikus nyomaték fejlődése 1500-as fordulatnál


spe

z.

Dre

hm

om

en

t b

ei

15

00

rp

m [

Nm

/L]

Ab 2011 EURO-5

Ab 2015 EURO-6

T-MPI

► 1979 R5 Turbo 125 … 232 kW

► 1994 R4 5V Turbo 110 … 176 kW

► 1997 V6 BiTurbo 195 … 280 kW


TFSI

► 2004-> R4 2,0l 4V TFSI 118 … 195 kW

► 2008-> V6 3,0l 4V TFSI 200 … 245 kW

► 2009 R5 2,5l 4V TFSI 250 kW

► 2012 V8 4,0l 4V TFSI 309…382 kW


60

80

100

120

140

160

180

200

1980 1985 1990 1995 2000 2005 2010

spez

ifisc

hes

Dre

hmom

ent [

Nm

/L]

R5 Turbo R4 5V Turbo

V6 5V BiTurbo R4 TFSI Gen. 1

V8 5V BiTurbo

R4 5V Turbo MPI

V6 5V BiTurbo MPI

V8 5V BiTurbo MPI

R5 Turbo

R4 4V TFSI

R5 4V TFSI


V8 4V BiTurbo TFSI


Entwicklung S4

Motorisierung

EURO-3 EURO-5

Entwicklung des spezifischen Drehmoments / specifikus nyomaték fejlődése


T-MPI

► 1979 R5 Turbo 125 … 232 kW

► 1994 R4 5V Turbo 110 … 176 kW

► 1997 V6 BiTurbo 195 … 280 kW


TFSI

► 2004-> R4 2,0l 4V TFSI 118 … 195 kW

► 2008-> V6 3,0l 4V TFSI 200 … 245 kW

► 2009 R5 2,5l 4V TFSI 250 kW

► 2012 V8 4,0l 4V TFSI 309…382 kW

Ab 2011 EURO-5

Ab 2015 EURO-6


3.0l TFSI Motor



Vergleich V6 Motoren – V6-os motorok összehasonlítása

erhöhte Fahrzeugdynamik / megnövekedett Menetdinamika

3,0l V6 TFSI 3,2l V6 FSI

Versuchsmotor

Biturbo



Audi V8 TFSI mit Aufladung: Funktion / Feltöltött Audi V8TFSI: funkció



Zylinderabschaltung mit dem AVS System / Hengerlekapcsolás az AVS rendszerrel



TFSI

Gen1

1.8T 2.3 Sauger

rel. F

ahrleis

tug

[%

]

Jahr

rel. V

erb

rauch [

%]

1.8T TFSI

Gen1

Otto

Diesel

Fahrzeuge:

~1400-1500kg

TFSI

Gen3

TFSI

Gen2

TFSI

Gen2

TFSI

Gen3

B-Klasse Fahrzeug mit 150 ÷ 200 PS Motorisierung


3.4 Ausblick – Jövőkép


Klimawandel – CO2

Resourcen

Werte Technologie

Märkte

Mega - Cities

Politik

4. Zukunft - Globale Trends und Herausforderungen Jövő - Globális irányzatok és kihívások

Autombilindustrie

im Umbruch


Drohender Verkehrskollaps in Ballungszentren

Beschränkung im innerstädtischen Bereich

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


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


Mobilität mit speziellen Anforderungen

4. Zukunft - Globale Trends und Herausforderungen Märkte / Piacok


CO2 PKW : -5% p.a.

CO2 SUV : -3% p.a.

USA China EU

Gesetzliches Ziel 2020

95 g CO2/km 5,0 Liter/ 100 km

Heraus- forderung

Audi 2020 (Basis 2012)

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

4. Zukunft - Globale Trends und Herausforderungen Politik / Politika


Quelle: IEA World Energy Outlook 2010

4. Zukunft - Globale Trends und Herausforderungen Resourcen / Nyersanyagok


5. Zukunft - Volkswagen Aggregate- und Kraftstoffstrategie Jövő - Volkswagen motor- és üzemanyagstratégia

Quelle

: H

. S

teig

er:

Uni V

ort

rag G

yőr

2011

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


CNG LPG

BiodieselFlexFuel /

E85 / E100

Angebot alternativer Kraftstoffe weltweit / alternatív üzemanyagok világszerte



• hohes CO2 Minderungspotential / magas CO2 csökkentési potenciál

• kein Eingriff in die Nahrungskette / nincs hatás a táplálékláncra

• hohe Hektarerträge / magas hozam hektáronként

Zweite Generation – Második generáció

• SunFuel (Biomass to Liquid, Choren) –

Folyékony biomassza

• Zellulose Ethanol (Iogen) – Cellulóz etanol

Wolfgang Hatz, Konzern Entwicklung Aggregate, VW AG

Charakterisierung unterschiedlicher biogener Kraftstoffe / különböző biogén üzemanyagok karakteriz.

Erste Generation – Első generáció

• Biodiesel (Raps) – Biodízel (Repce)

• Ethanol (Weizen, Zuckerrüben) –

Etanol (búza, cukorrépa)



„Konventionelle“ Biokraftstoffe „hagyományos” bioüzemanyagok

„Zukünftige“ Biokraftstoffe „jövőbeli” bioüzemanyagok

Sourc

e: JR

C/E

UC

AR

/CO

NC

AW

E

Ethanol

(Getreide, Zuckerrüben)

Biodiesel

(Raps)

HVO

Vegetable

Oil

Biogas Ethanol

(Stroh)

BtL

(Pflanzenreste)

CO

2-R

ed

uk

tio

nsp

ote

nti

al

WT

W [

%]

5. Zukunft - Volkswagen Aggregate- und Kraftstoffstrategie Jövő - Volkswagen motor- és üzemanyagstratégia CO2-Reduktionspotential ausgesuchter Biokraftstoffe / kiv.bioüzemanyagok CO2 csökkentési potenciálja


µ-/Mild-Hybrid

Range Extender

Brenn-stoffzelle

Elektro-Fahrzeug

Plug-in Hybrid

Full Hybrid

VKM

Vom Verbrennungsmotor zur Elektrifizierung / Belső égésű motortól az elektromosságig



µ-/Mild-Hybrid

Range Extender

Brenn-stoffzelle

Elektro-Fahrzeug

Plug-in Hybrid

Full Hybrid

VKM




Hochvoltleitungen

E-Bremskraftverstärker

Klima

Vernetzung der Komponenten

Heizung

Leistungselektronik E-Motor und Getriebe Traktionsbatterie und Batteriemanagement

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



Ladestrategie

Töltésstratégia Antriebsmanagement

Hajtásmanagement

Thermomanagement

Funktionale Sicherheit

Működési biztonság

Erprobungskonzepte

Koncepcióteszt

Gebrauchssicherheit

Használati biztonság

Energiemanagement

Fahrzeugsicherheit

Járműbiztonság

E-spezifische Funktionen/E-specifikus funkciók



* NEDC

Audi Q5 Hybrid



Aufladen / Feltöltés

150 km Gesamtreichweite /

Összhatótáv 150km

Batteriefahrzeug / Akkumulátoros autó

Tankstopp / Tankolás Konventionelles

Fahrzeug / Hagyományos

jármű

1.447 km Gesamtreichweite (Golf TDI BlueMotion)

Összhatótáv 1.447 km

Reichweiten von Batterie- und konventionellen Fahrzeugen / Hagyományos és akkumulátoros autók hatótávolsága



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

Standard töltés 3,3kW-os váltóárammal 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

Tank- und Ladezeit / Tankolási és feltöltési idő

Batteriefahrzeug/

Akkumulátoros autó

Batteriefahrzeug/

Akkumulátoros autó

Konventionelles Fahrzeug/

Hagyományos jármű



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

Well-to-Wheel CO2-Emissionen Golf TDI BlueMotion (99g CO2/km)

Well-to-Wheel CO2-Emissionen eines

Golf BEV* bei Stromerzeugung aus:

Strommix

Diesel 111 g

Braunkohle

Steinkohle

Heizöl

188 g

171 g

145 g

Erdgas 98 g

Nuklear 6 g

Grüner Strom (hier: Windenergie) 1 g

Strommix EU 2007

Strommix EU 2020 71 g

88 g

Strommix China 2007 179 g

CO2-Emissionen/km

Kohle

Öl

Gas

Nuklear

Wasser

Wind

Sonstige Erneuerbare

3 % 4 %

31 %

3 %

22 %

28 %

9 %

1 % 1 % 2 %

<1 %

<1 % EU 2007

China 2007

15 %

81 %

Die Herkunft des Stroms entscheidet / Az áram származása dönt



Quelle: EAM

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



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

Energia és mobilitás a jövőben: hajtástechnológiák és energiaformák összessége

2011-12-06 OEVK Wien Steiger.ppt

Verbrennungsmotor / Belső égésű motor

CO2- neutrale Kraftstoffe (flüssig, gasförmig)

CO2- mentes üzemanyagok (folyékony, gáz)

Konventionelle Kraftstoffe / Hagyományos üzemanyagok

Elektroantrieb / Elektromos hajtás Konventionelle Elektrizität / Hagyományos elektromosság

CO2- neutrale Elektrizität /

CO2- mentes elektromosság

CO2- neutrale Mobilität /

CO2- mentes

mobilitás



5. Zukunft – Zusammenfassung / Jövő – Összefoglalás Adaptive Antriebskonzepte, individueller Mobilität Adaptív hajtáskoncepciók, egyedi mobilitás

2011-12-06 OEVK Wien Steiger.ppt

Hatótávolság


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

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


Vielen Dank für die Aufmerksamkeit,

Köszönöm a figyelmet.

Motoren - Vergangenheit, Gegenwart, Zukunft Motorok Múlt...

Documents

Transcript of Motoren - Vergangenheit, Gegenwart, Zukunft Motorok Múlt...