Innovative Ventilsteuerung spart Kraftstoff

Die Automobilindustrie hat sich verpflichtet, bis zum Jahr 2005 den Kraftfahrzeug-Flottenverbrauch um 25% und Schadstoffemissionen signifikant zu reduzieren. Die bisher serienmäßig verfügbaren Lösungen wie die Zylinderabschaltung, die Direkteinspritzung des Otto-Kraftstoffs oder die variable Ventilsteuerung sind nur zu einem mehr oder weniger großen Teil in der Lage, die Kraftstoffeinsparpotenziale auszuschöpfen.

Sparsame Ottomotoren
Die variable Ventilsteuerung ist eine Schlüsseltechnologie, die den spezifischen Energieverbrauch des Ottomotors weiter deutlich reduzieren kann. Die LSP Innovative Automotive Systems GmbH in München hat eine innovative elektromechanische Ventilsteuerung für Fahrzeugottomotoren konzipiert und mit industriellen Partnern bis zur Prototypenreife entwickelt. Dieses IVC-System (Innovative Valve Control) vermeidet die Nachteile konventioneller Motorsteuerungen mit Drosselklappe und nutzt vorhandene Effizienzpotenziale.

Der Vorteil dieser neuartigen Ventilsteuerung liegt besonders in den frei wählbaren Steuerzeiten der einzelnen Ventile, die eine effektivere Prozessführung erlauben. Außerdem kommt das System ohne Ölschmierung aus. Auf die Ölversorgung des Zylinderkopfes kann verzichtet werden, was wiederum die notwendige Leistung der Ölpumpe deutlich reduziert.

Physikalischer Hebel-Trick
Bei der elektromechanischen Ventilsteuerung werden die Magnetkräfte über einen Hebel auf die Ventile übertragen. Dadurch verringern sich sowohl die bewegten Massen als auch der Luftspalt der Magnete. Im Vergleich zu bisher bekannten elektromechanischen Steuerungssystemen können beide Effekte eine höhere Kraft und einen signifikant niedrigeren elektrischen Energiebedarf bewirken. Würde der Fahrzeugmotor mit einem IVC-System ausgerüstet, dann ließe sich der Kraftstoffverbrauch deutlich senken.

Eine präzise Sensorregelung soll niedrige Auftreffgeschwindigkeiten der Ventile beim Öffnen und Schließen sichern und so niedrige Geräuschemissionen und minimalen Verschleiß garantierten – wichtige Kriterien für die Akzeptanz bei Automobilherstellern und Kunden gleichermaßen. Bedingung dabei war, den niedrigen elektrischen Energiebedarf auch im geregelten Betrieb zu erreichen.

Künftige Produktentwicklung im Blick
Das Projekt leistet einen wichtigen Beitrag für die Produktentwicklung des Gesamtsystems in der zweiten Generation. Anhand von Prototypen wurde am Funktionsprüfstand nachgewiesen, dass der Motorbetrieb möglich ist und eine für die Motoruntersuchungen ausreichende Haltbarkeit erzielt.

Projektziel:
Entwicklung und Erprobung einer neuartigen Aktuatorik und Regelung zur vollvariablen elektromechanischen Steuerung der Ventile von Fahrzeugottomotoren
Projektträger:
LSP Innovative Automotive Systems GmbH Kurfürstenplatz 7 80796 München
Telefon:
(089) 28 80 52-10
Fax:
(089) 28 80 52-15
URL:
www.lsp-ias.de
E-Mail:
ulrike.klimesch@lsp-ias.de