19. Automobil- Kunststoff- Motorbauteile Forum am Montag und Dienstag

Transkript

1 . Automobil- Kunststoff- Motorbauteile Forum am Montag..6 und Dienstag..6 wie immer, im Spitzingsee Arabella Hotel, auf ca.. m Meereshöhe mit einem ausgezeichneten Winter- und Hotel- Ambiente Unser Kontakt Treffpunkt

2 Bisher Vor- ausgewählte Themenblöcke für das Kunststoff- Motorbauteile Forum 6 Unsere Methode für die Vor- Auswahl von Forums- Inhalten: Wir beobachten die Veränderungen und den Einsatz von Kunststoff- Motor- Bauteilen von Jahr zu Jahr, um gemeinsam unsere Informations- Lücken zu schließen und mögliche Tendenzen für zukünftige Entwicklungen und Markt- Potentiale abschätzen zu können. Diskussionen mit Fach- Kollegen helfen uns, eventuelle Einschränkungen zu erkennen. Historische Entwicklung, Status und Zukunft 45 Jahre Kunststoff- Automobil Sauganlagen. Polimotor Fiktion oder Zukunft für den Leichtbau? 3. Leichtbau- und Kosten- Einsparungen mit Kunststoffen 4. Leichtbau mit Sintermetall/Kunststoff- Kombinationen 5. Motorträger- Werkstoffe, Konzepte, B Markt- Potential 6. Akustische Optimierung des Motorraumes. Integrations- Module für Zylinderkopfhauben. Kunststoff- Kreuz- oder Gegenstrom Wärmetauscher. Form- Gedächtnis- Legierungen (FGL)- Steuerelemente. Werkstoffe für die Hochvolt- Anwendungen. Elektrifizierung von Kunststoff- Motor- Bauteilen. Funktionsgruppen Integration in Kunststoff- Ölwannen 3. Kunststoff-Bauteile für die Abgas- Reduzierung 4. Leichtbau- Radnaben- Motor mit einer Kunststoff- Felge? 5. Radnaben- Antrieb Faserverbund- Leichtbau Konzepte 6. Themen- Vorschläge von den Forums- Teilnehmern In der Anlage, füge ich Ihnen eine Anregungen, zu einigen Punkten bei Zögern Sie nicht, uns Ihre möglichen Vortrags- Themen zu übersenden und Ihre Fach- Kompetenz bei unserm Forum und in der Bauteile Ausstellung vor zu stellen.

3 Zu. Historische Entwicklung, Status und Zukunft 45 Jahre Kunststoff- Automobil Sauganlagen mit einem weltweiten Umsatz, bis von ca. 3 Mrd. Euro AUTOMOTIVE More then 4 years Plastic Manifold History, see ASK iplastic Intake Maifold Database COMPANY PLASTIC MANIFOLD DEVELOPMENT WITH WELDING DESIGN MILESTONES FAW LADA FORD ALPHA TOYOTA GM BMW OPEL BMW DAIMLER VW AUDI BMW AUDI HYUNDAI JAGUAR OPEL/LOTUS BMW PSA ROVER CHRYSLER PEUGEOT FORD PSA BMW PSA PSA FORD BMW PSA FORD FORD PSA PORSCHE. Plastic injection moulding Manifold- Melt Core Tubes USA Plastiv vibration intake manifold. Plastic intake manifolds- CHINA. Plastic manifolds RUSSIA USA complex plastic intake maifold module. Snap Fit Plastic Intake Manifold. EMAWELD plastic inatka Manifold USA Plastic Vibration intake Manifold. Laser w elded inlake manifold BMW M3. Manifold, Snap Fit/ Welding- Technique. German Plastic 6 cyl- Manifold Vibration welding.more Shell Magnesium Manifold. Plastic- Manifold Module- System- Vibration Welding Manifold. Plasic- Aluminium Hybrid- Manifold. V - Plastic Manifold.Resonance switched Plastic manifold. Plastic Manifold Study- Soliable Core Technique.Mass Production Manifold with integrated Fuel Rail. Adhesive and Rivet joint Plastic Manifold. German - Vibration Welding Plastic Manifold Vibration Welded Platic Intake Manifold. Assembled Vibration Welding Plastic Manifold w ith Throttle Boby. USA- Plastic Manifold- Neon, L- SIEMENS. Plastic maifold assembled Fuel Rail. Plastic manifold with EGR--Metal- Tube- System. Thermoplast Tube- System with integrated Plastic Fuel Rail V 6- Plastic Manifold- Melt Core Technique. Heat Plate Weded- Plastic Manifold.Plastic manifold w ith assebled Fuel Rail- Melt Core Technique. Plastic manifold with integrated Plenum- Melt Core Technique. Air- Inlet- System, Melt Core and Over Moulding Technique. Vibration- Welding Plastic intake Manifold. Overmoulding Techlogy Platic Intake Tube.. Plastic Manifold-BMC- Technique. Mirror Welded Plastic Manifold PORSCHE. Plastic Manifold Tube- System Vibration Welding Plastic Intake Manifold Start Time Time ( year ) Ab ca. 5 wurden stufenlos und mehr- stufig- schaltbare Kunststoff- Sauganlagen, entwickelt sowie Drall- und Tumble- Klappen- Systeme konzipiert und in Serie gebracht. Diese zusätzlichen Bauelemente übertreffen inzwischen den Umsatz der Sauganlagen, ohne derartige Zusatz- Funktionen. Derzeit kann man von einem Gesamt- Umsatz von > 5 Mrd. Euro ausgehen.

4 Zu. Schalt- Systeme für Kunststoff- Sauganlagen Mechanisch, Unterdruck oder elektrische Klappen- Steuerungen Gruppe A: Unterdruck angesteuerte Walzen und Klappen Unterduck, Elektronik- Steuerungs- Kombinationen Gruppe B: Elektrisch angesteuerte Walzen und Klappen Zum Teil, kosten diese Steuereinheiten mehr, als die Kunststoff- Sauganlage Serien- Beispiele Wie lange kann man sich derartige schwere und teure Drosselklappen an Kunststoff- Sauganlagen ohne Drosselklappen Integration noch leisten?

5 Zu. Mögliche Forums- Diskussions- Themen zu den Kunststoff- Sauganlegen der Zukunft In einigen Luft- Ansaug- Systemen, sind mehrere ungünstige, Luft- Leistungsreduzierende Schalt- Klappen- Gruppen verbaut, die über Schalt- Kugeln optimiert werden könnten Müssen das in Zukunft Drall- und Tumble- Klappen sein, oder sind Schalt- Kugeln besser geeignet, da keine Schaltwelle / Klappe den Querschnitt reduziert und zu weniger, negativen Verwirbelungen und Strömungs- Abrissen führt. Reden Sie mit uns (ASK) Das Thema Impuls- Ladung, wurde von uns schon mehrfach behandelt Kunststoff- Sauganlage mit Ladeluft- Kühlung und Kunststoff- Schalt- Klappen Sind Kunststoff- Wärmetauscher, in Sauganlagen in der Zukunft möglich?

6 Zu. Polimotor Fiktion oder Zukunft für den Leichtbau? Wir planen einen Vortrag der Firma SOLVAY, für den Polimotor Zu 3. Leichtbau- und Kosten- Einsparungen mit Kunststoffen Der Beitrag einiger Firmen, zum Leichtbau über Kunststoff- Strukturen ist beeindruckend Die Integration von System- nahen Strukturen hat eine hohe Umsetzungsrate erreicht Vorträge, zu diesem Themenblock, für unser Forum sind sehr erwünscht Nur Beispiele von Firmen, mindestens 3 andere Firmen könnten aufgeführt werden

7 Zu 5. Motorträger- Werkstoffe, Konzepte, Markt-Potential DAIMLER und andere OEM s, haben in der Serie gezeigt, was möglich ist Die Entwicklung von Kunststoff- Motorträgern hat erst vor einigen Jahren begonnen. Der Serien- Einsatz der Kunststoff- Motorbauträger ist inzwischen erheblich und steigt weiter an. Metall- Bauweisen Metall- Kunststoff Hybrid Ein zunehmend größeres Markt- Segment für Thermoplaste, Durplaste und Elastomere Auch diese Baugruppen, sind ohne Polymerwerkstoffe (Schwerpunkt- Elastomere und Metalle) nicht herstellbar aktive und passive Schwingungs- Dämpfung

8 Zu. Kunststoff- Kreuz- oder Gegenstrom- Wärmetauscher In einem Automobil sind einige Wasser-Öl und Wärmetauscher für andre Medien, derzeit, vorzugsweise aus Metallen verbaut. Es ist ein weit verbreiteter Irrtum bzw. eine physikalisch, thermodynamische Falschaussage, das Kunststoffe schlechtere Werkstoffe für Wärmetauscher sind. Das Argument der schlechteren Wärmeleitung für die Kunststoffe, wird häufig angeführt, was aber für Wärmetauscher ein untergeordnete Rolle spielt. Es gibt also keinen technischen und schon gar keinen wirtschaftlichen Grund dafür, diese Wärmetauscher nicht aus Kunstoffen her zu stellen um Gewicht und Kosten zu sparen. Entscheidend für einen hohen Wärmetauscher Wirkungsgrad zwischen 5% und % ist die Art der Durchflusssteuerung z.b. im Gegenstrom- Prinzip und die Anordnung und Form der Medien Durchströmung Kanäle sowie die daraus sicher ergebenden Wärme- Übertragungs- Wirkflächen für den Wärme- Austausch. Kunststoff- Wärmetauscher sind bereits in Serie, wenn auch nicht im Automobilbau. Diese Entwicklung, würde sich für alle lohnen. siehe dazu Technisch, thermodynamischer Vergleich von Metall- und Kunststoff- Wärmetauschern Einige, wenige Serien- Ausführungs- Beispiele für Kunststoff- Systeme Wir hoffen auf einen aufklärenden Vortrag durch einen Wärmetauscher Fachmann

9 Zu. Form- Gedächtnis- Legierungen (FGL)- Steuerelemente. Thermisch aktivierbare oder. elektrisch aktivierbare FGL- Systeme werden zahlreiche bisher eingesetzte Steuer- Einheiten, auch an Motor- Kunststoff- Bauteilen ablösen. Kennwerte wie,. die Reaktions- und. die Stell- Geschwindigkeit, 3. die Schließ- und Verstell- Kräfte, sowie die 4. Exaktheit der Steuerung, sind beeindruckend. Beim. ASK- Kunststoff- Pumpen Forum, haben wir über die Ablösung der Wachs- Dehnelemente in Thermostat- Ventilen durch FGL-Systeme berichtet und weitere Beiträge angekündigt!

10 Zu. SMA (FGL) Motor für Zusatz-Antriebs- Energie- Gewinnung GM- Konzept- Nutzung der Abgas- Wärme, für einen SMA- Motor über einen Generator zur Zusatz- Energie- Gewinnung

11 Zu. Funktionsgruppen Integration in Kunststoff- Ölwannen Sowohl für PKW und Nutzfahrzeuge (NFZ) sind Kunststoff- Motor- Ölwannen in Serie, was noch fehlt, ist die Integration von Modul- Funktions- Baugruppen. PKW und NFZ- Motor- Kunststoff- Ölwannen Nur als Schwallblech genutzt!? Die Weiter- Entwicklung für Öl- Wannen- Module stagniert seit Jahren NFZ PKW. Getriebe- Kunststoff- Ölwannen Getriebe- Ölwannen aus Kunststoff, sind seit vielen Jahren, erfolgreich in Serie, was noch fehlt, sind Energie- Spar- Konzepte mit integrierten, flach bauenden, elektrisch angetriebenen (Haupt)- und / oder Zusatz- Ölpumpen Wenn Sie auf diesem Gebiet einen Vortrag anbieten können, freuen wir uns

12 Zu 3. Kunststoff-Bauteile für die Abgas- Reduzierung Im Moment sind, ausgelöst durch die US, in der Diskussion mit VW, mögliche Zusatz- Angriffspunkte vorhanden, die auch uns alle auch, mit den hergestellten Kunststoff- Bauteilen betreffen kann. Die Diskussion, ob die. Abgas- Rückführung und. Sekundärluft- Zuführung, zu diesem sogenannten Abgas- Schwindel, neben dem 3. Chip beiträgt, wird in Zukunft, vielleicht zunehmend intensiver geführt. Gegenmaßnahmen, Argumente, Ideen? 5 4 Das mitunter, mehrfache Einleiten der Abgase in den Brennraum, über das AGR- Ventil, sowie die Zumischung von Frischluft, über Sekundär- Luft- Systeme, kann im Extremfall, als unzulässige Beeinflussung der realen Abgas- Kennwerte angesehen werden. 3 Kondensat- Abscheider () AGR- Filter () AGR- Ventil (3) Ansaugluftdrossel (4) AGR- Mischer (5) Die Anzahl, der bereits in Serie verbauten Kunststoff Sekundär- Luft-Systeme, ist erheblich! Allerdings, werden diese Bauteil auch seit vielen Jahren in US- Fahrzeugen verbaut und auch von Firmen aus den USA hergestellt!

13 Zu 4. Leichtbau- Radnaben- Motor mit einer Kunststoff- Felge? Wir haben während meiner Zeit bei BMW mit Continental zusammen, bereits im Jahr versucht eine Kunststoff- Felge zu entwickeln bei der der Elastomer- Reifenmantel über den Felgen- Körper gezogen wurde um die Anforderungen für die Bordstein Befahrung zu erfüllen. Leider, ohne möglichen Umsetzungs- Erfolg! Die Kunststoff- Felgen Konzeptstudie von Elring Klinger und die Fortschritte in der Faser- Verbund- Technologie haben mich veranlasst, die Diskussionen in Richtung Radnaben- Antriebe, zu diskutieren, falls das von Interesse ist. Wir bitten im Vortrags- Vorschläge ZITAT- ELRING KLINGER- Um zu zeigen, was alles möglich ist, hat sich Elring Klinger aktiv an der Konzeptstudie Vollkunststoff-Felge aus glasfaserverstärktem Polyamid beteiligt. Eine wirtschaftliche und großserientaugliche Lösung. Die Vorteile liegen auf der Hand: Gewichtsreduktion,(mit PA), um 3 Prozent ( bis kg pro Auto), verbesserte Aerodynamik und Crashsicherheit, verringerter Energieverbrauch, Designfreiheit plus ein innovatives Image. Da derartige innovative Entwicklungen, insbesondere auch für Radnaben- Antriebe für die Gewichtsreduzierung von beschleunigten Felgen Massen von Interesse sind, liegt eine Koppelung (Patente) dieser beiden Ideen nahe. Seit > 5 Jahren, werden Radnaben- Antriebe von verschiedenen namhaften Firmen mit klassischen Maschinenbau- Konzepten entwickelt. Bisher ohne Serien- Einsatz (Probleme: Leichtbau- Konzepte, Gewicht der beschleunigten Massen und Kosten?)

14 Zu 5. Radnaben- Motor Faserverbund- Leichtbau Konzepte bei AUDI in Serie GFK- Feder Stahl- Feder,6 kg, kg, kg pro Radnabenmotor Einsparung am Fahrzeug 4 x, kg = 4,4 kg Vergleichbare CFK- Bauteile werden bereits verbaut. Für Radnaben- Bauteile ist eine SFK (Kelvar)- Außen- Schicht wegen der sonst möglichen Steischlag- Schäden zu diskutieren. Was aber die Kosten und das Gewicht nicht wesentlich beeiinflußt CFK- Stabilisator + Pendelstütze wiegen zur Zeit in >,6 kg. Mit CFK- Bauteilen sind bis zu 45 % Gewicht ein zu sparen. Das kalkulierte CFK Gewicht beträgt ca., kg Gesamt- Einsparung pro Radnaben- Antrieb = 4 x, kg = 3,6 kg