Die Ansprüche an die Mobilität sind weltweit recht unterschiedlich. Der Zulieferer Schaeffler priorisiert aber mit dem Antrieb der Zukunft das einende Merkmal aller Regionen.
2,5 Milliarden Fahrzeuge werden laut der Shell-Prognose im Jahr 2050 weltweit unterwegs sein. Viele davon werden mit Strom angetrieben, egal ob mit reinen Batterieelektrischen Autos, Brennstoffzellenfahrzeugen oder Hybriden jeglicher Couleur. Trotz der zahlreichen verschiedenen Anforderungen an die Mobilität eint der Fahrzeugantrieb die Ansprüche an Energieeffizienz und Umweltverträglichkeit. Um diese Ansprüche optimal zu einen, muss die Kooperation der Einzelkomponenten Motor, Getriebe und Elektrik bereichsübergreifend entwickelt werden. „Als Beispiel ist hier die enge Verzahnung der Entwicklungsarbeit von Zylinderabschaltstrategien im Bereich des Verbrennungsmotors, der Auswirkungen auf den Steuertrieb und der notwendigen Beherrschung der veränderten Drehschwingungsanregungen durch optimierte Dämpfersysteme im Getriebe zu nennen", sagt Klaus Cierocki, Leiter Unternehmensbereich Motorsysteme bei Schaeffler.
Einzelkomponenten im Verbund betrachtet
Dabei werden die Einzelkomponenten im Verbund betrachtet, um dann gemeinsam eine umweltfreundliche Lösung zu entwickeln. Dabei bilden Maßnahmen zur Optimierung des Verbrennungsmotors einen Schwerpunkt. Hier geht es um die Reduzierung der Reibung sowie der Einführung von wälzgelagerten Turboladern, der thermodynamischen Effizienzsteigerung und vielfältigen technischen Lösungen, wie der Hersteller mitteilte.
Auch die variable Ventilsteuerung senkt Verbrauch und Emissionen signifikant. Schaeffler bietet seit 2009 das vollvariable elektrohydraulische Ventiltriebssystem UniAir an, das die Motorventile bedarfsgerecht steuert. So können über den Baukasten Zylinderabschaltungen eingesetzt werden, bei denen reihum jeder Zylinder abgeschaltet wird und nicht nur bestimmte. Durch den Kreislauf kühlen die deaktivierten Zylinder nicht aus.
Optimierung der Getriebe
Hinzu kommt der Einsatz elektromechanischer anstatt hydraulischer Nockenwellenversteller. Dadurch stellt sich die Nockenwelle schneller und präziser auf die jeweiligen Betriebsbedingungen des Motors ein, auch die Verstellbereich vergrößern sich, sodass hocheffiziente Brennverfahrenskonzepte ermöglicht werden und somit es ebenfalls zu einer Einsprung bei Verbrauch und Emission kommt. Durch die frei wählbare Steuerzeit wird die effektive Kompression des Motors gezielt verändert, was vor allem bei Stopp-und Start-Systemen sowie Hybridantrieben wichtig ist, da dort der Motor während der Fahrt mehrfach aus- und wieder angeschaltet wird.
Die nächste wichtige Einzelkomponente bildet die Optimierung der Getriebe, bei denen sich mit innovativen Dämpferkonzepten Schwingungen reduzieren lassen und Drehzahlen verbrauchsoptimierend absenken. „Wir erarbeiten die Lösungen gemeinsam mit den Kollegen aus den Bereichen Motorsysteme und E-Mobilität, betrachten den Verbrennungsmotor, die elektrischen Komponenten sowie das Getriebe im Verbund", sagt Matthias Zink, Leiter des Unternehmensbereichs Getriebesysteme Schaeffler, „damit bieten wir den Automobilentwicklern optimale Gesamtsystemlösungen." (AG/TF)
