Der neue 3-Zylinder Motor von Volkswagen Die konsequente Erweiterung der Modularen Dieselbaukastens

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Thomas Adenauer
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1 Der neue 3-Zylinder Motor von Volkswagen Die konsequente Erweiterung der Modularen Dieselbaukastens Marc Daniels & Jan-Philip Beck Prof. Dr.-Ing. Gheorghiu 1

2 Inhaltsübersicht Kurzfassung Ziele des neuen 3-Zylinder -Motors Bausteine des neuen 3-Zylinder -Motors Aufladung und Ladeluftkühlung Abgasrückführung, Abgasreinigung Thermomanagement Reibleistung Akustik, NVH Leistung und Drehmoment Fahrleistung und Verbrauch Fazit 2

3 Kurzfassung Teil des modularen Dieselbaukastens (MBD) Erweiterung um einen 3-Zylindermotor kw/l Gewichtsoptimierter im Schwerkraft-Kokillenguss gefertigtes Aluminium- Zylinderkurbelgehäuse Niedriger CO 2 -Ausstoß 3

4 Ziele des neuen 3-Zylinder -Motors Sicherstellung des Einbaus in allen Querplattformen des Konzerns Konsequente CO 2 -Reduzierung Deutliche Gewichtsminderung ggü. dem Vorgängermotor Komplexitätsreduzierung durch Verschlankung des Aggregateprogramms Kostenreduzierung durch Gleichteilnutzung aus dem Modularen Dieselbaukasten Anhebung der spezifischen Leistungs- und Drehmomentwerte ggü. dem Vorgängermotor Erfüllung der Abgasemissionen nach EU6 4

5 Varianten des neuen 3-Zylinder -Motors 5

Bausteine des neuen 3-Zylinder -Motors Kombimodul Ausgleichswelle in die Duopumpe integriert Ölversorgung mit volumenstromgeregelter Flügelzellenpumpe Schalten

Bauteilerwärmung Integration von Thermomanagement-Maßnahmen bei Ölund Wasserführung Anordnung des Gewindes für die Zylinderkopfschrauben unterhalb des

6 Bausteine des neuen 3-Zylinder -Motors Kombimodul Ausgleichswelle in die Duopumpe integriert Ölversorgung mit volumenstromgeregelter Flügelzellenpumpe Schalten zwischen Niederdruck- und Hochdruckstufe mittels Magnetventil Zylinderkurbelgehäuse Substitution von Grauguss durch Aluminium Kurzer Wassermantel zur schnellen Bauteilerwärmung Integration von Thermomanagement-Maßnahmen bei Ölund Wasserführung Anordnung des Gewindes für die Zylinderkopfschrauben unterhalb des Wassermantels Optimierung der Roh- und Reinölführung zur Minimierung der Strömungsverluste Verlängerung der Ölrücklauf- und Blow-by -Kanäle bis zur Trennebene der Ölwanne 6

7 Bausteine des neuen 3-Zylinder -Motors Zylinderkopf Zylinderkopfhaube Ventiltriebsmodul (ivm) Lagerung der Nockenwelle Ventiltrieb als eigenständiges Modul Interne Ölversorgung der Lagerstellen 7

8 Aufladung und Ladeluftkühlung Abgasrückführung, Abgasreinigung Bei Kaltstart schnellere Aufheizung Für regulären Betrieb 8

9 Thermomanagement Aufbau aus 4-Zylinder Keine Kühlung der Regelklappe Kein Getriebeölkühler Verbrauchseinsparung von ca. 2% in NEFZ 9

10 Reibleistung Vergrößerung des Hubes von 80,5 auf 95,5 mm Optimierung der Kolbengruppe hinsichtlich Reibleistung (Kolbenspiel, Ringvorspannung und Ringkontur) Anpassung am Steuer- und Ventiltrieb Einsparung des separaten AGW Antriebs Regelbare Wasserpumpe 10

11 Akustik, NVH Experimentelle Strukturanalysen und Maßnahmen zur Verbesserung der Gehäusesteifigkeit Optimale Verteilung von Rippen Optimierung der Zahngeometrie/ Zahnanzahl der AGW Änderung der Rollenanordnung sowie Spannerauslegung im Steuertrieb Maßnahmen zur Minderung der Luft- und Körperschallemissionen sowie zur Schwingungsdämpfung Diverse Abdeckungen und Schalen 11

12 Leistung und Drehmoment Leistung von 77 KW bei /min Maximales Drehmoment von 250 Nm ab /min erreicht Maximales Drehmoment von 210 Nm ab /min erreicht Hubraum-überproportionale Drehmomentsteigerung um bis zu 40 % 12

13 Fahrleistung und Verbrauch Verbessertes Ansprechverhalten des Turboladers und durchzugsstarke Leistungsentfaltung Verbesserung der Elastizitätswerte 13

14 Fazit 14

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