VW Antriebsstrategie

Transkript

1 VW Antriebsstrategie Eine konsequente weitere Steigerung der Wirkungsgrade des gesamten Antriebstranges Die Einbeziehung alternativer Energiequellen zur Herstellung von Kraftstoff Die Entwicklung von CO 2 neutralen Wegen zum Fahrzeugantrieb 1

2 Brennverfahrensentwicklung Ottomotor Saugrohr einspritzung Direkteinspritzung wandgeführt Direkteinspritzung strahlgeführt Combined combustion system Direkteinspritzung selbstzündend Teilhomogenisiert fremdgezündet 2 Wirbelkammer Direkteinspritzung Dieselmotor Hochdruck einspritzung

3 FSI Technologie 3

4 Entwicklung der Einspritzdrücke 2500 PDE 2 4 max. Einspritzdruck [bar] VP mechanisch gesteuert TDI EDC VP Jahr VP 37 PDE VP 44 CR CR2

5 Anforderungen an moderne Einspritzsysteme Einspritzdauer 1,5 ms Einspritzcharakteristik Einspritzdruck 2000 bar Kleinstmengen 1mm 3 / Hub 1mm 3 Einspritzfrequenz Zyklen/Min =100 Hz 5

6 Emissionsoptimierungsmassnahmen Fahrzeug: 85 kw, Golf Klasse, NEFZ Partikel Emission 0,05 g/km EU III 0,04 0,03 EU IV 0,02 opt. Verbrennung opt. Einspritzung 4 Ventil opt. Motormanagement Verbesserte Kraftstoffe und Öle Basis 6 0,01 opt. Oxi Kat ,1 0,2 0,3 0,4 0,5 g/km 0,6 NOx + HC Emission

7 Entwicklung der maximalen spezifischen Leistung Leistungs Entwicklung am Triebwerk 1,9l TDI des VW Golf spezifische Leistung [kw/l] kw VEP* 74 kw PDE** 85 kw PDE** 110 kw PDE** *Verteilereinspritzpumpe ** Pumpe Düse Element

8 Verbrauchsentwicklung am Beispiel des VW Golf Verbrauchsentwicklung am Beispiel des VW G Verbrauchsabsenkung der VW Motoren beim Golf spezifischer Verbrauch [l/100 km/t Fahrzeug]

9 Entwicklungsschritte der Getriebeentwicklung automatisiertes Handschaltgetriebe mit Start/Stopp Funktion (3l Lupo) Direktschaltgeriebe als Ersatz für konventionelle Automatikgetriebe zur Reduzierung des Kraftstoffmehrverbrauchs stufenlose CVT Getriebe Starter Schwungrad Generatorsystem (1l Auto) 9

10 Der dieselmotorische Verbrennungsprozeß Einfluss des Kraftstoffes auf den Verbrennungsprozess Luft und Strömungsqualität Anzahl/Anordnung Ventile Steuerzeiten/Liefergrad Restgas und EGR Einströmen/Drall Kompression/Innenströmung Tumble Quetschströmung Turbulenz/3D Strömungsfeld Viskosität Viskosität, Oberflächenspannung Dichte, Brennwert Einspritzdruck Einspritzverlauf Düseninnenströmung Strahlausbreitung Strahlgeschwindigkeit Tröpfchenstromdichte Tröpfchendurchmesser Eindringtiefe Kraftstoffmenge Volkswagen marine Viskosität Flüchtigkeit, Siedekurve Cetanzahl, stoffliche Zusammensetzung, Brennwert Strahlauflösung Wandeinfluss Verdampfung zündfähiges Gemisch Vorreaktionen Zündverzug/Selbstzündung vorgemischte Verbrennung Diffusionsverbrennung Flammenausbreitung

11 Änderung der (Roh ) Emission durch Kraftstoffvariation (alle Kraftstoffe am selben motorischen System) EU III Biodiesel hat einenvorteil Partikel [g/km] Vorteil eingebüßt EU IV erhältliche Kraftstoffe Basis Volkswagen marine Biodiesel muss sich weiterentwickeln Zukünftige Kraftstoffe HC+ NOX [g/km] RME

12 Forderungen an zukünftige Kraftstoffe sichere Versorgung gesamtwirtschaftlich tragbar Berücksichtigung von Umwelt und Klimaschutz Volkswagen marine Kein singulärer Energieträger kann diese Forderungen alleine erfüllen

13 SynFuels aus fossilen Quellen (Benzin/Diesel) Anwendungsvorteile wie heutige Kraftstoffe Potential für weitere Verbrauchsminderungen wirtschaftliche Herstellung aus Erdgas möglich Diversifikation der Primärenergie möglich bestehende Infrastruktur nutzbar Volkswagen marine y endliche Verfügbarkeit bei fossilem Ursprung begrenztes Minderungspotential für Treibhauseffekt Reformierung für Brennstoffzellen notwendig Kurz bis mittelfristige Lösung

14 Synthetische Kraftstoffe Biomasse CO 2 aus Kraftwerk oder Industrie H 2 aus regenerativer Quelle Synthese Gas (H 2, CO 2, CO) Synfuel Synthese Konvertierung Reinigung Volkswagen marine Benzin Diesel Kompression Verflüssigung H 2 Kraftstoff

15 SunFuels aus regen. Quellen (Benzin/Diesel) Anwendungsvorteile wie heutige Kraftstoffe Chance für neue optimierte Brennverfahren weitreichende Verfügbarkeit durch regenerative Energiepfade erweitertes Minderungspotential für Treibhauseffekt (CO 2 neutral) bestehende Infrastruktur nutzbar Volkswagen marine y deutliche Kostennachteile gegenüber heutiger Kraftstoffherstellung Reformierung für Brennstoffzellen notwendig mittelfristige Lösung

16 VW Kraftstoffstrategie Kraftstoffevolution: SynFuel erdgasbasiert SunFuel regenerativ Wasserstoff regenerativ Volkswagen marine Diesel/Otto Kraftstoff Erdölbasiert RME