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Daimler-Benz verleiht Forschungspreis 1997 Preistraeger forscht auf dem Gebiet der elektrohydraulischen Ventilsteuerung Forschungspreisthema bietet Potentiale zur Verminderung von Kraftstoffverbrauch und Abgasemission
Sperrfrist 10. Dezember 1997, 22:00 Uhr
Stuttgart, 10. Dezember 1997 - Zum vierten Mal verleiht der Daimler-Benz-Konzern den Forschungspreis fuer Spitzenleistungen im Ressort Forschung und Technologie. Dieses Jahr erhaelt Ulrich Letsche die mit 10.000 DM dotierte Auszeichnung fuer seine Arbeiten auf dem Gebiet der elektrohydraulischen Ventilsteuerung. Am Mittwoch, dem 10. Dezember 1997, ueberreichte Forschungsvorstand Klaus-Dieter Voehringer den Preis.
Bis zu zehn Prozent Kraftstoffersparnis sowie eine deutliche Abgasemissionsverminderung und ein neuer Ansatz fuer die Motorbremse bei Nutzfahrzeugen sind die Vorteile, die sich aus heutiger Sicht aus den Forschungsergebnissen von Letsche ableiten lassen. Die elektrohydraulische Ventilsteuerung ermoeglicht die freie Ansteuerbarkeit der einzelnen Ventile im Motor und koennte somit das bisherige Konzept der starren Nockenwelle abloesen. Der Nutzen dieses neuen Loesungsansatzes besteht vor allem darin, dass sich der Motor individuell auf die aktuelle Fahrsituation anpassen und einstellen laesst.
Seit Beginn der achtziger Jahre beschaeftigt sich Letsche damit, seine Vorstellungen ueber die Ventilsteuerung der Zukunft in die Realitaet umzusetzen. Um die Vorteile der neuen Technik unter Beweis zu stellen, testet er inzwischen einen Fahrzeugmotor auf dem Pruefstand.
Biographie
Dipl.-Ing. Ulrich Letsche Wissenschaftlicher Mitarbeiter in der Abteilung Forschung Antriebskomponenten
Ulrich Letsche, geboren am 08. Juni 1951 in Schramberg, Kreis Rottweil, studierte nach dem Abitur von 1971 bis 1978 Maschinenbau mit den Schwerpunkten Feinwerktechnik und Regelungstechnik an der Universitaet Stuttgart. Im Anschluss daran arbeitete er dort als wissenschaftlicher Mitarbeiter am Institut fuer Feinmechanik. Seit 1979 ist Letsche im Bereich Antriebsforschung fuer Daimler-Benz am Standort Untertuerkheim taetig.
Info und Betacam: Daimler-Benz AG, Presse Forschung und Technik (K/U) Annette Kliem Tel.: (0711) 17-93039, Fax: -94365 e-Mail: 100106.566@compuserve.com Bild und Text: http://www.daimler-benz.com/presse/foto.htm (oder auf Anfrage per Post)
Motor der Zukunft stellt sich individuell auf die Fahrsituation ein Sparsamkeit, Umweltvertraeglichkeit und hohe Leistung bald kein Widerspruch mehr beim Motor Freie Ansteuerbarkeit der Ventile - Nockenwelle gehoert bald zum "alten Stahl"
Stuttgart, im Dezember 1997 - Bis zu zehn Prozent Kraftstoffersparnis sowie eine deutliche Abasemissionsreduzierung bei Otto- und Dieselmotoren, ausserdem ein neuer Ansatz fuer die Motorbremsung bei Nutzfahrzeugen - dies alles sind die Potentiale einer neuen Erfindung von Daimler-Benz. Sie basiert auf der freien Ansteuerbarkeit der einzelnen Ventile des Motors und loest damit das bisherige Konzept der starren Nockenwelle ab, das kaum eine individuelle Anpassung des Motors an die aktuelle Fahrsituation erlaubt.
Ob sich das Fahrzeug im Stadtverkehr bewegt oder sich in einem UEberholmanoever auf der Landstrasse befindet, die Ventilsteuerzeiten und somit die Charakteristik des Motors bleiben heutzutage weitgehend unveraendert. Frei und unabhaengig voneinander ansteuerbare Ventile hingegen eroeffnen die Moeglichkeit, den Motor individuell auf die Fahrsituation anzupassen. So stehen im Stadtverkehr Abgasemissionsverminderung, Komfort und Verbrauch im Vordergrund, beim Ueberholvorgang auf der Landstrasse hingegen Durchzugskraft, Drehmoment und Leistung des Motors.
Die elektrohydraulische Ventilsteuerung, die Ulrich Letsche aus der Daimler-Benz-Forschung entwickelt hat, ermoeglicht die individuelle Ansteuerung jedes einzelnen Ventils des Motors. Die Vorteile, die aus diesem neuen Motordesign entstehen, spiegeln sich vor allem in der Kraftstoffeinsparung und Abgasverminderung wieder.
Die Reduzierung des Kraftstoffverbrauchs erfolgt durch eine Entdrosselung des Ottomotors, indem - zentral ueber einen Computer gesteuert - nur die tatsaechlich benoetigte Luft dem Motor ungedrosselt zugefuehrt wird. Im Teillastbetrieb erweist sich zusaetzlich eine Abschaltung einzelner Zylinder als vorteilhaft, da nicht die gesamte Motorleistung benoetigt wird. Die freie Ansteuerbarkeit der Ventile ermoeglicht es, unterschiedliche Zylinder zu verschiedenen Zeitpunkten abzuschalten. Dieses Verfahren verhindert die Auskuehlung einzelner Zylinder und die damit verbundenen negativen Auswirkungen auf Kraftstoffverbrauch und Abgasemission.
Neben den positiven Ergebnissen fuer Benzin- und Dieselfahrzeuge im allgemeinen, entsteht gerade fuer Nutzfahrzeuge noch ein besonderes Anwendungsfeld durch die freie Ansteuerbarkeit der Ventile: die Motorbremse. Die neue Technik eroeffnet bei der Motorbremsung die Chance, mit Hilfe von Auslassventilen den Kompressionsdruck im Motorzylinder gezielt entweichen zu lassen und so eine besonders hohe Bremsleistung des Motors zu erreichen. Zusaetzliche Bremseinrichtungen wie die bisher benoetigten Konstantdrosselventile sind somit nicht mehr noetig.
Ein Freischwingprinzip, bei dem sich das Ventil, einem Uhrenpendel aehnlich, zwischen seiner Ausgangs- und Endlage vor und zurueck bewegt, bildet die Basis fuer die freie Ansteuerbarkeit der Ventile. Eine Hydraulik steuert die Druckfedern an, zwischen denen das Ventil schwingt. Aus dieser elektrohydraulischen Loesung ergeben sich drei wesentliche Vorteile.
Die Hydraulik fuehrt den Energieverlust, der hauptsaechlich durch Reibung entsteht, dem Ventilsystem wieder zu, wenn das Ventil geschlossen ist. Dies wirkt sich positiv aus, da Ventile in der Regel laenger geschlossen als geoeffnet sind, und somit mehr Zeit fuer die Energiezufuhr zur Verfuegung steht. Zusaetzlich ermoeglicht die Hydraulik das Auftreffen des Ventils auf den Ventilsitz in einer genau definierten Geschwindigkeit. Dies fuehrt dazu, dass kein unnoetiger Verschleiss an den Teilen auftritt und der Laerm wegfaellt, der durch ein Auftreffen des Ventils mit einer hohen Geschwindigkeit entsteht. Da auch die Anfangsbewegung des Ventils nicht nur von der Druckfeder abhaengig ist, sondern die Hydraulik den Vorgang unterstuetzt, kann das elektrohydraulische Prinzip fuer alle Groessen und Bauarten von Motoren eingesetzt werden.
Mit dieser Aussicht auf ein voellig neues Motorprinzip muessen die Entwickler in Zukunft keinen Kompromiss mehr zwischen den verschiedenen, bedeutenden Optimierungsfeldern fuer den Motor finden. Hohe Leistung, Verminderung der Abgasemission und des Kraftstoffverbrauchs stellen nicht mehr laenger widerspruechliche Ziele in der Motorenentwicklung dar. Vielmehr entsteht die Moeglichkeit, die Eigenschaften des Motors ueber eine freie Ansteuerung der Ventile eigens auf die Fahrsituation abzustimmen.
Seit Anfang der achtziger Jahre beschaeftigt sich Ulrich Letsche damit, seine Vorstellungen ueber die Ventilsteuerung der Zukunft in die Realitaet umzusetzen. Mit Simulationsrechnungen wies er die Funktionsfaehigkeit seiner Ideen nach. In Zusammenarbeit mit dem Institut fuer Werkzeugmaschinen und Betriebstechnik an der Universitaet Karlsruhe entwickelte und baute er Laborerprobungstraeger, die seit 1994 ihr Koennen auf dem Pruefstand beweisen. Inzwischen testet Daimler-Benz bereits einen Fahrzeugmotor auf dem Motorpruefstand, um die Vorteile der neuen Technik zu erproben.
Bildlegenden:
Bild-Nr. 1
Sorgfaeltig ueberprueft Daimler-Benz-Forscher Ulrich Letsche den Versuchsaufbau zur Erprobung seiner Erfindung - der elektrohydraulischen Ventilsteuerungstechnik. Der Pruefstand befindet sich an der Universitaet Karlsruhe, wo Letsche in Zusammenarbeit mit Mitarbeitern des Instituts fuer Werkzeugmaschinen und Betriebstechnik seine Ideen umsetzt und die Bauteile fuer die Konstruktion anfertigt.
Bild-Nr. 2
Das eigentliche Herzstueck des Ventilantriebs, das auf dem Pruefstand in der Apparatur verschwindet und somit nicht sichtbar ist, haelt Daimler-Benz-Forscher Ulrich Letsche hier in den Haenden. Die obere und untere Fuehrungshuelse mit dem Steuerschieber bilden zusammen den Ventilantrieb, der bei der elektrohydraulischen Ventilsteuerung das Ventil bewegt und somit den Nockentrieb ersetzt.
Bild-Nr. 3
Ueber einen Leitrechner steuert Daimler-Benz-Forscher Ulrich Letsche die vier Ventile auf dem Pruefstand an. Als Eingangsgroessen erhaelt die Steuerung Vorgaben wie OEffnungs- und Schliesszeiten der Ventile.
Bild-Nr. 4
Ein Computerprogramm simuliert die einzelnen Phasen der Ventilbewegung. Die Grafik zeigt, neben den Hydraulikzufuehrungen (links), den Steuerschieber, der sich einem Freischwingprinzip folgend zwischen den Federn hin und her bewegt. Die Hydrofeder am oberen Ende wirkt in OEffnungsrichtung des Ventils, die Feder unten in Schliessrichtung.
Info und Betacam: Daimler-Benz AG, Presse Forschung und Technik (K/U) Annette Kliem Tel.: (0711) 17-93039, Fax: -94365 e-Mail: 100106.566@compuserve.com Bild und Text: http://www.daimler-benz.com/presse/foto.htm (oder auf Anfrage per Post)
Merkmale dieser Pressemitteilung:
Es wurden keine Sachgebiete angegeben
überregional
Forschungsprojekte
Deutsch
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