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sehr guten Beitrag leisten. Der Verbrauch
kann verringert werden, indem
man zum Beispiel das Verdichtungsverhältnis
erhöht oder aus kleineren
Motoren mehr Leistung herausholt“,
erklärt Kapus.
FAHRBAR WIE EIN SERIENAUTO
Im Mai 2017 wurde der AVL HyPer
200 mit Wassereinspritzung auf dem
Wiener Motorensymposium vorgestellt:
Spitzenleistung bei einem Motor
mit kleinem Hubvolumen, dabei
emissioniert und fahrbar. „Die Versuchsfahrzeuge
zeigen dem Kunden,
dass wir das Thema RDE-taugliches
Konzeptfahrzeug unter Serienrandbedingungen
beherrschen“, kommentiert
Neubauer die Fahrbarkeit.
„Jeder Kunde kann sich einfach in das
Auto setzen, den Motor starten und
losfahren. Es müssen keine aufwendigen
Systeme hochgefahren werden,
man kann das Auto fahren wie ein Serienauto.
Das unterscheidet uns von
Tunern, die auch starke Autos bauen:
Unsere Konzeptfahrzeuge haben Serienanspruch
und eine sehr gute Fahrbarkeit,
sprich das Transientverhalten
und das Drehmoment bei niedrigen
Drehzahlen sind sehr gut.“
Für die Weiterentwicklung des
AVL HyPer 200 in Richtung RDETauglichkeit
wurde von Beginn an
ein vergrößertes Kat-Volumen – also
das doppelte gegenüber dem Serienmotor
– vorgesehen. Das größere
Kat-Volumen hilft, Emissionen bei
hohen Massenströmen zu konvertieren,
senkt aber auch den Gegendruck.
Der Ladungswechsel wird verbessert
– es stellt sich bis zu hohen Drehzahlen
ein positives Druckgefälle zwischen
Einlass und Auslass ein. Das
wiederum verbessert das Klopfverhalten
und damit die Leistung und
die Toleranz hoher Verdichtungsverhältnisse.
Im nächsten Schritt
wird das Abgasreinigungssystem um
einen Partikelfilter erweitert, womit
die ohnehin sehr niedrigen Partikelemissionen
weiter gesenkt werden.
Die Verbrauchsreduzierung sowie
die Emissionsreduzierung wurden
durch das Einspritzen von Wasser –
bekannt aus der Flugzeugtechnik und
dem Motorsport – erreicht.
KUNDENTAUGLICH INNERHALB
KÜRZESTER ZEIT
Da die Turbineneintrittstemperatur
limitiert ist, wird bei herkömmlichen
Hochleistungsmotoren zur
Kühlung und zum Bauteilschutz zusätzlich
Kraftstoff eingespritzt. Diese
benötigte Kühlung erfolgt im Fall
des AVL HyPer 200 mit Wasser statt
durch eine Zusatzbenzineinspritzung.
„Wir spritzen das Benzin mit bis zu
350 bar direkt in den Brennraum. Das
Wasser wird zusätzlich über ein Niederdruckeinspritzsystem
mit 7 bar zugeführt,
es erfolgt also eine Einspritzung
in den Einlasskanal“, ergänzt
Neubauer. Wasser hat eine viel höhere
Verdampfungswärme als Benzin und
ist emissionsfrei. Wenn man das Benzin
durch Wasser ersetzt, um auf die
passende Turbineneintrittstemperatur
zu kommen, wird Benzin eingespart.
„Und da die Benzinmenge für Lambda
eins gefahren wird, also für das stöchiometrische
Kraftstoff-Luftgemisch,
ist das Auto RDE-tauglich,“ so Kapus.
Auf der Teststrecke konnte bereits bis
7.000 Umdrehungen pro Minute mit
Lambda eins an der Volllast gefahren
werden. Damit war das Ziel, einen
RDE-tauglichen Motor darzustellen,
erreicht. „Die Simulationswerkzeuge
sind so präzise, dass AVL einen Großteil
der Entwicklung simulatorisch
abdecken kann und weniger Versuche
am Motorprüfstand machen muss.
Das spart Zeit und Kosten,“ erklärt
Kapus. Der Hochleistungsmotor mit
Wassereinspritzung wird bereits seit
April 2017 den Kunden präsentiert.
Zeit, die nächsten Projekte in Angriff
zu nehmen. Die Innovationsfreude ist
Kapus und Neubauer deutlich anzumerken:
„Es gibt viele Maßnahmen,
die im Kommen sind, um Verbräuche
zu verbessern. Wir werden natürlich
noch etliche weitere Technologien in
Demofahrzeugen testen.“ <
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Das Wasser wird nicht direkt in den Zylinder eingespritzt, sondern mit relativ niedrigem Druck (7 bar)
in das Ansaugrohr vor dem Einlassventil.