Verbrennungsmotor 4.0

Autoren

Dr. G. Fraidl, Dr. P. Kapus, Dipl.-Ing. H. Mitterecker, Ing. K. Prevedel, Dipl.-Ing. (FH) G. Teuschl, Dipl.-Ing. M. Weißbäck, AVL List GmbH, Graz

Jahr

2018

Druckinfo

Fortschritt-Berichte VDI, Reihe 12, Nr. 807

Zusammenfassung

Zukünftig erfordert die gleichzeitige Reduzierung der Schadstoff- und der CO₂-Emissionen signifikant erweiterte Funktionalitäten des Antriebs, die vom Verbrennungsmotor alleine nur mehr unzureichend dargestellt werden können. Sowohl automatisierte Getriebe als auch insbesondere die Elektrifizierung können dazu beitragen, diese erweiterten Erfordernisse in effizienter Weise abzudecken. Dabei werden diese Funktionalitäten nicht mehr ausschließlich im Verbrennungsmotor selbst („Vollflexibler Verbrennungsmotor“) abgebildet, sondern auf den gesamten Antriebsstrang verteilt („Voll flexibler Antriebsstrang“). Zusätzlich wird der Antriebsstrang mit der Fahrzeugumgebung vollflächig vernetzt und kann dadurch alle zum emissions- und verbrauchsoptimalen Betrieb des Antriebsstrangs nützlichen Daten entsprechend umsetzen. Verbrennungsmotor und Elektrifizierung ergänzen sich vielfach in synergetischer Weise. Damit ist es äußerst sinnvoll, dass sich der Verbrennungsmotor zukünftig vom „Einzelkämpfer“ zum „Teamplayer“ entwickelt. Vergleicht man nun die Anforderungen an einen solchen Verbrennungsmotor mit der Definition der Industrie 4.0, so ergeben sich umfangreiche Übereinstimmungen. Damit erscheint es durchaus opportun, einen solchen, umfassend auf die zukünftigen Bedürfnisse ausgelegten voll vernetzten Verbrennungsmotor als Verbrennungsmotor 4.0 (ICE 4.0) zu bezeichnen. Dies umso mehr, als sich eine solche Bezeichnung auch aus der Historie ableiten lässt. So beschreibt z.B. ICE 1.0 die Verbrennungsmotoren der ersten massenproduzierten Fahrzeuge, ICE 2.0 die seit den 1960er Jahren emissionsoptimierten Verbrennungsmotoren und ICE 3.0 den hochoptimierten „Voll flexiblen Verbrennungsmotor“, der aktuell ein hohes Drehmoment- und Leistungspotential bei niedrigem Verbrauch und Schadstoffemissionen offeriert. Der „Verbrennungsmotor 4.0“ bietet nicht nur weitere Verbrauchsverbesserungen, sondern auch ein derart niedriges Niveau von Schadstoffemissionen, das sich am besten mit „Zero Impact Emission“ beschreiben lässt. Das bedeutet, dass solche zukünftigen Verbrennungsmotoren keinen negativen Einfluss auf die Imissionssituation in Ballungsgebieten mehr haben werden. Mit dem Thema e-Fuels hat der Verbrennungsmotor zudem mittel- und langfristig das Potenzial, sowohl CO₂- als auch schadstoffneutral zu werden. Damit bleibt der Verbrennungsmotor – auch beim PKW – noch länger ein sinnvoller und notwendiger Grundstein zukünftiger Antriebsstrang-Portfolios.