FEV-Präsentationen und Ausstellungen behandeln Herausforderungen der Fahrzeug- und Antriebsentwicklung
Aachen – Lösungen zu aktuellen und zukünftigen Herausforderungen rund um Mobilität, Automobiltechnik und Antriebsentwicklung: Dies sind die Kernthemen, welche die FEV vom 6. bis 8. Oktober auf dem 23. Aachener Kolloquium Fahrzeug- und Motorentechnik (ACK) behandelt.
Die Präsentationen und Ausstellungen rund um Otto- und Dieselmotoren umfassen optimierte Verbrennungsprozesse sowie reduzierte Emissionen bei Pkw und Nutzfahrzeugen. Als eine Lösung stellt FEV sein zweistufiges VCR-Pleuel (VCR = variable compression ratio / variable Verdichtung) vor, das ein Wegbereiter für weitere Emissionsreduktionen ist.
Alternative Kraftstoffe und Antriebe präsentiert FEV in Form eines BMW i8 und einer wassergekühlten Hochleistungsbatterie für Plug-In-Hybridfahrzeuge.
Die vorgestellten Software-Lösungen der FEV reduzieren Komplexität, Entwicklungszeit und Kosten bei der Antriebsentwicklung: Neben dem Entwicklungsrahmenwerk namens PERSIST zeigt FEV seine “FEV Virtual Engine”-Simulations-Software, mit der umfangreiche Dynamiksimulationen des Antriebsstrangs möglich sind. Mit mehr als 1.800 Fachteilnehmern ist das ACK einer von Europas größten Kongressen zu Fahrzeug- und Motorentechnik. Zudem werden voraussichtlich mehr als 400 Experten am Chinesischen Veranstaltungspendant, dem Aachener Kolloquium in Peking, am 13. und 14. November teilnehmen.
“Zusätzlich zu unseren Präsentation rund um alternative Antriebssysteme und Software-Lösungen, welche den Entwicklungsprozess beschleunigen, konzentrieren wir uns beim diesjährigen ACK auf die konsequente Nutzung des vorhandenen Potenzials bei Otto- und Dieselmotoren”, erklärt Professor Stefan Pischinger, President und CEO der FEV Group. “Der kontinuierliche Trend des Downsizings und der Aufladung von Motoren hat bereits beeindruckende Ergebnisse erzielt. Diese Technologie führt zu steigenden Mitteldrücken bei niedrigen Drehzahlen – einhergehend mit einer erhöhten Klopfneigung. Die Variabilität des Verdichtungsverhältnisses im Verbrennungsmotor ist die direkte Maßnahme, um diesen Zielkonflikt aufzuheben und den Kraftstoffverbrauch weiter zu verbessern.”
Reduzierte Emissionen bei Otto- und Dieselmotoren für Pkw und Nutzfahrzeuge
Vor diesem Hintergrund entwickelt FEV das zweistufige VCR Pleuel. “Lange Zeit wurde die variable Verdichtung von Motorenentwicklern aus Komplexitätsgründen nicht weiterverfolgt”, erklärt Dr. Henning Baumgarten, Vize-Präsident Ottomotoren bei der FEV, die Geschichte dieser Entwicklung. “Dank kontinuierlicher Forschung bietet die FEV heute eine Lösung an, die sowohl für Otto- als auch für Dieselmotoren tauglich ist – sowohl für Pkw- als auch für Nutzfahrzeugmotoren.”
Das 2-stufige VCR-System der FEV GmbH basiert auf dem Prinzip einer variablen Pleuellänge. Hierzu ist ein Exzenter zur Aufnahme des Kolbenbolzens im kleinen Pleuelauge schwenkbar gelagert.
Somit lässt sich die Verdichtung bei hohen Lasten absenken, was Verdichtungsenddruck und -temperatur absenkt. Bei Teillast wird die Verdichtung erhöht, um so Kraftstoffverbrauch und CO2-Emissionen zu reduzieren. Beim diesjährigen ACK zeigt FEV verschiedene VCR-Pleuel für Otto- und Dieselmotoren.
Die neue TNV-Motorenserie von Yanmar steht ebenfalls exemplarisch für Expertise bei der Reduktion von Emissionen und Kraftstoffverbrauch. Das TNV-Off-Road-Aggregat erfüllt die strenge Tier 4-Abgasnorm und wurde durch Yanmar mit starker Unterstützung seitens FEV entwickelt.
Im EU-Projekt “Powerful” haben Volkswagen und die FEV zudem einen 3-Zylinder TDI® Motor mit 1,4 Litern Hubraum optimiert. Durch spezielle motorische Maßnahmen und ein entsprechendes Abgasnachbehandlungssystem konnten die CO2-Emissionen im Neuen Europäischen Fahrzyklus (NEFZ) auf weniger als 98 g/km gesenkt werden. Gleichzeitig unterschreitet die Konfiguration im VW Golf Variant-Testfahrzeug die Euro 6-Grenzwerte um rund 10 Prozent.
Alternative Antriebe und Kraftstoffe
Zusätzlich zu den konventionellen Verbrennungsmotoren legt FEV auf dem diesjährigen ACK einen Fokus auf die Elektrifizierung und Hybridisierung des Antriebsstranges -beispielsweise in Form des BMW i8 Plug-in Hybrids.
Eine wassergekühlte Hochleistungsbatterie für Plug-In-Hybridfahrzeuge komplettiert die Präsentation zu alternativen Antrieben. Diese Batterie liefert eine nominelle Energie von 1,2 kWh und verfügt über eine Energiedichte von 130 Wh/kg.
Die FEV-Expertise zu alternativen Kraftstoffen ist nicht nur Thema einer eigenen Konferenz, die am 4. und 5. November stattfindet. Auch auf dem ACK präsentiert FEV einen Daimler MDEG-Erdgasmotor sowie einen BMW N20 Flex Fuel-Motor. Zudem entwickelt FEV gemeinsam mit namhaften Partnern derzeit einen erdgasbetriebenen Range Extender.
Vernetzte Fahrzeuge
Die Ergebnisse von Kommunikation zwischen zwei FEV-E-Fahrzeugen zeigt das gemeinsame Entwicklungsprojekt “City-e” von Denso Automotive und FEV. Ziel dieser gemeinsamen Entwicklungsplattform ist es, neue und intelligente Kommunikationsdienste (intelligent communication services, iCS) zu entwickeln und in Flottentests zu validieren. Die geschaffene Infrastruktur mit CAN-Bus und einem zusätzlichen Steuergerät (intelligent Connection Unit, iCU), erlaubt es, Fahrzeugdaten sowie verschiedenste Daten aus externen Quellen zu erfassen und zielgerichtet für die neuen Kommunikationsdienste zu verarbeiten. Aufbereitete Informationen können so dem Fahrer, Verkehrsleitzentralen oder Behörden zur Verfügung gestellt werden – beispielsweise um Verkehrsstörungen zu umgehen, beziehungsweise zu beseitigen.
Software für reduzierte Komplexität und Entwicklungskosten
Um der zunehmenden Komplexität automotiver Antriebe und Software zu begegnen, hat FEV sowohl den Software-Entwicklungsprozess als auch Entwurfsprinzipien und die dazugehörige Toolkette für Eingebettete Software miteinander vernetzt. Das resultierende PERSIST-Rahmenwerk kombiniert Architekturrichtlinien mit entsprechenden Werkzeugen und ermöglicht so die Entwicklung von Software-Produktlinien für den gesamten Lebenszyklus – vom Prototyping bis zum Serienentwicklung. Die Lösung vereinfacht den Steuercode und erhöht die Qualität indem Code und Kalibrierungen wiederverwendet werden. Zusätzlich sinken Entwicklungszeit und -kosten.
Ein weiterer Ansatz um die Effizienz in der Antriebsentwicklung zu erhöhen, ist die Simulations-Software “FEV Virtual Engine”. “Unser fortschrittliches Werkzeug ermöglicht Dynamiksimulationen des Antriebsstranges und seiner Einzelkomponenten”, erklärt Mustafa Duyar, Product Business Manager, FEV Virtual Engine. “Dadurch können viele Entwicklungsaufgaben vom Prüfstand in die Simulation verlegt werden, was Qualität und Kosten senkt.” Die umfangreichen Simulationsmöglichkeiten umfassen nicht nur Komponenten von konventionellen Antrieben. Auch innovative Designs – von riemengetriebenen Start/Stopp-Systemen bis hin zu vollständigen Hybridantrieben können analysiert werden.
Zusätzlich ermöglich die neue und kompakte FEV Actuator Sensor Manipulation (ASM) Box, den Signalaustausch zwischen Aktuatoren beziehungsweise Sensoren und ECU zu manipulieren. So können realistische Fehlermuster generiert werden, wie sie im Rahmen der Fahrzeugentwicklung und -homologation notwendig sind. Die Kompaktversion stellt eine kostengünstige Alternative zur bewährten ASM-Box dar. Erstmals beinhaltet sie ein Modul für die Vertrimmung von LSU5.1-Lambda-Sensoren sowie einen speziellen Behördenmodus.
Für weitere Fragen und Diskussionen steht die FEV auf dem 23. Aachener Kolloquium Fahrzeug- und Motorentechnik vom 6. bis 8. Oktober 2014 im Eurogress Aachen zur Verfügung.
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Die FEV-Gruppe mit Hauptsitz in Aachen, Deutschland, ist ein international anerkannter Entwicklungsdienstleister für Antriebs- und Fahrzeugtechnologien. Das Unternehmen bietet seinen weltweiten Kunden aus der Transportbranche das gesamte Engineering-Spektrum bei der Konstruktion, Berechnung und dem Prototyping in der Motoren- und Getriebeentwicklung, der Fahrzeugintegration, der Kalibrierung und Homologation moderner Otto- und Dieselmotoren sowie für alternative Kraftstoffe. Das Kompetenzspektrum der FEV-Gruppe umfasst auch die Entwicklung, Konstruktion und das Prototyping innovativer Fahrzeugkonzepte, die elektronische Steuerung sowie Hybridantriebe im Hinblick auf zukünftige Emissions- und Kraftstoffverbrauchsstandards. Der Geschäftsbereich Test Systems ist ein weltweiter Anbieter moderner Prüfstandeinrichtungen und Messtechnik. Die FEV Gruppe beschäftigt über 3.000 hochqualifizierte Spezialisten in modernen Entwicklungszentren auf drei Kontinenten.
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