Zweistufige Aufladung mit elektrischem Zusatzverdichter – ein weiterer Baustein zum Downsizing bei Ottomotoren

Autoren

Dr.-Ing. H. Breitbach, Dipl.-Ing. D. Metz, Dr. sc. techn. J. Adam, Dipl.-Ing. D. Alt, Dr.-Ing. S. Dönitz, BorgWarner Turbo Systems GmbH, Kirchheimbolanden; Dipl.-Ing. H. Weckenmann, Dipl.-Ing. U. Schellenbauer, Dipl.-Ing. J. Janitschka, Daimler AG, Stuttgart

Jahr

2017

Druckinfo

Fortschritt-Berichte VDI, Reihe 12, Nr. 802

Zusammenfassung

Als Weltpremiere wird 2017 der eBooster^®, ein elektrischer Zusatzverdichter, von BorgWarner an einem Ottomotor von Mercedes-Benz in Serie gehen. Fahrzeugkunden und Gesetzgeber fordern weltweit weitere Verbrauchssenkungen bei neuen Motoren. Elektrisch angetriebene Aufladesysteme, möglich durch höhere Elektrifizierung der Fahrzeuge, bieten neue Gestaltungsmöglichkeiten für Downsizing- und Downspeeding- Konzepte. Höhere Drehmomente und Motorleistungen werden erreicht, ohne Kompromisse beim transienten Verhalten im niedrigen Drehzahlbereich einzugehen. Technische Besonderheiten des eBoosters und die Integration an dem 3l-Sechszylinder- Motor M 256 von Mercedes-Benz werden erläutert, auf Fragestellungen im Rahmen der Entwicklung zur Serienreife wird eingegangen. Mit dem eBooster und einem konventionellen Lader wird eine zweistufige Aufladung dargestellt. Der eBooster wird unabhängig vom Abgasangebot betrieben, das Ansprechverhalten ist selbst bei niedrigsten Motordrehzahlen hervorragend. Gegenüber klassischen zweistufigen Systemen entfällt die zweite Turbine, was sich auf den Ladungswechsel und damit beim Ottomotor auf Verbrauch und Klopfgrenze positiv auswirkt. Der eBooster ist von der Abgasseite entkoppelt und erlaubt gegenüber konventionellen Systemen Freiheiten bei der Positionierung des zweiten Verdichters und Vorteile beim Aufheizen der Abgasnachbehandlung. Durch exzellente elektrische und thermodynamische Wirkungsgrade wird eine hohe Effizienz des Gesamtsystems sichergestellt. Zusammen mit dem ebenfalls exzellent ausgeführten Motor ergibt sich mit dem eBooster ein sehr attraktiver und gleichzeitig effizienter Antriebsstrang.