Der neue 3-Zylinder Motor von Volkswagen Die konsequente Erweiterung der Modularen Dieselbaukastens Marc Daniels & Jan-Philip Beck Prof. Dr.-Ing. Gheorghiu 1
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
Kurzfassung Teil des modularen Dieselbaukastens (MBD) Erweiterung um einen 3-Zylindermotor 40-60 kw/l Gewichtsoptimierter im Schwerkraft-Kokillenguss gefertigtes Aluminium- Zylinderkurbelgehäuse Niedriger CO 2 -Ausstoß 3
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
Varianten des neuen 3-Zylinder -Motors 5
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
Bausteine des neuen 3-Zylinder -Motors Zylinderkopf Zylinderkopfhaube Ventiltriebsmodul (ivm) Lagerung der Nockenwelle Ventiltrieb als eigenständiges Modul Interne Ölversorgung der Lagerstellen 7
Aufladung und Ladeluftkühlung Abgasrückführung, Abgasreinigung Bei Kaltstart schnellere Aufheizung Für regulären Betrieb 8
Thermomanagement Aufbau aus 4-Zylinder Keine Kühlung der Regelklappe Kein Getriebeölkühler Verbrauchseinsparung von ca. 2% in NEFZ 9
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
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
Leistung und Drehmoment Leistung von 77 KW bei 3500 1/min Maximales Drehmoment von 250 Nm ab 1500 1/min erreicht Maximales Drehmoment von 210 Nm ab 1500 1/min erreicht Hubraum-überproportionale Drehmomentsteigerung um bis zu 40 % 12
Fahrleistung und Verbrauch Verbessertes Ansprechverhalten des Turboladers und durchzugsstarke Leistungsentfaltung Verbesserung der Elastizitätswerte 13
Fazit 14