Der Zulieferer Behr hat auf seinem Pressetag in Stuttgart drei neue Entwicklungen zur Emissions- und Verbrauchsreduzierung vorgestellt. Zum einen wurden elektronisch angesteuerte Visco-Lüfterantriebe und E-Visco-Wasserpumpen präsentiert. Zum anderen wurde der Rankine-Zyklus als gangbarer Prozess beschrieben, Kraftstoff bei Nutzfahrzeugen einzusparen. In diesem Zusammenhang wies Dr. Marcus Flik, Vorsitzender der Geschäftsführung von Behr, darauf hin, dass weitere Reduktionen von Schadstoffemissionen theoretisch möglich seien, aber in der Praxis unwahrscheinlich wären. In den Fokus rückten stattdessen die Verringerung des Kraftstoffverbrauchs und damit auch der CO2-Ausstoß.
Um die restriktiven Anforderungen von Euro 6 erfüllen zu können, muss die katalytische Beseitigung der Stickoxide (SCR-Verfahren) mit einer gekühlten Abgasrückführung (AGR) kombiniert werden. Dadurch steigt aber die abzuführende Wärme, und es werden 15 bis 20 Prozent mehr Kühlluft benötigt. Um dem entgegenzuwirken, hat Behr eine neue Generation Visco-Lüfterantriebe entwickelt, die elektrisch angesteuert werden. Die E-Visco-Kupplung regelt die Drehzahl kontinuierlich. Es lässt sich jeder benötigte Lüfterbetriebspunkt genau einstellen. Es wird Konzepte mit leistungsstarken Lüftern bei kleiner Übersetzung und mit wirkungsgradstarken Lüftern bei hoher Übersetzung geben. Die Lüfter sollen ein verbessertes Kaltstartverhalten, optimierte Schlupfleistungsfähigkeit und verbesserte Dynamik aufweisen. Die Serienproduktion der neuen E-Visco-Antriebe und -Lüfter soll 2011/2012 beginnen.
Das E-Visco-Prinzip, das bei Lüfterantrieben im Vergleich mit schaltbaren (on/off) Antrieben, rund ein Prozent Kraftstoff spart, wird nun auch auf Wasserpumpen übertragen. Bei diesem Visco-Prinzip, dass seit Jahrzehnten angewendet wird, sorgt ein Hydraulik-Silikonöl für die Übertragung der Antriebsenergie (bis zu 50 Kilowatt) von der Kurbelwelle auf die mit dem Lüfter verbundene Abtriebsseite der Kupplung. Laut Matthias Banzhaf, Leiter Lüfterantriebe und Visco-Applikationen bei Behr, sind Wasserpumpen weltweit noch überwiegend mit starren, ungeregelten Antrieben ausgerüstet. Hingegen kann mit einem Visco-Antrieb der Kühlmittelumlauf bedarfsgerecht geregelt und ein weiteres Prozent Kraftstoff gegenüber konventionellen Pumpenantrieben eingespart werden. Vorteil des Visco-Antriebs ist, dass nicht ständig die maximale Wassermenge gefördert werden müsste, denn die sei nur bei Volllast und maximalem Drehmoment erforderlich, also im Bereich um 1500 Umdrehungen. Bei höheren Motordrehzahlen könnte die Fördermenge deutlich gesenkt werden. Prototypen solcher Wasserpumpenantriebe seien in der Erprobung. Die Serienproduktion ist für das Jahr 2011 geplant.
Als nächste Herausforderung für Nutzfahrzeugmotoren bezeichnete Dr. Simon Edwards, Leiter Vorentwicklung Motorkühlung (Nutzfahrzeuge), die Abgasenergierückgewinnung. Behr setzt dabei auf den Rankine-Zyklus, einen Prozess, der die Abgaswärme in nutzbare mechanische Arbeit umwandelt.
Die Technik, die in Nutzfahrzeugen im Fernverkehr, in denen über weite Strecken gleichmäßige Betriebsbedingungen herrschen, in zwei Jahren zum Tragen kommen soll, verspricht, rund sieben Prozent Kraftstoff einzusparen. Behr favorisierte dazu ein Konzept, das die Wärme aus AGR und Hauptabgas nutzt und eine Rückkühlung im Hochtemperaturkreislauf vorsieht. Besonderes Augenmerk legt Behr auf die Entwicklung des Arbeitsstoffs, der winterfest und hochtemperaturbeständig sein muss. Untersucht werden derzeit Wasser, Alkohole und andere organische Flüssigkeiten. Laut Edwards habe besonders der Expander - unabhängig von Turbinen- oder Kolbentechnik, mechanischer oder elektrischer Kupplung am Antriebsstrang - einen entscheidenden Einfluss auf die Leistung des Gesamtsystems. Hier gebe es Möglichkeiten für neue Zulieferer, in den Markt zu treten und die Entwicklung voranzutreiben.
×
