Garrett stellt ersten elektrischen Turbo der Branche vor
Technologischer Durchbruch steht für weltweiten Trend der Hybridisierung von Fahrzeugen
Rolle, Schweiz (ots/PRNewswire)
Garrett Motion Inc. (NYSE: GTX) bestätigt seine Entwicklung des weltweit ersten "E-Turbos" für PKW im Massenmarkt, dessen Einführung für 2021 erwartet wird.
Die Ankündigung erfolgt im Zuge der Hinwendung von Autoherstellern zu elektrifizierter Motortechnik (https://www.garrettmotion.com/electric-hybrid/garrett-e-turbo/), welche Fragen der Branche nach gesteigerter Energieeffizienz und neuen behördlichen Emissionsvorgaben entspricht und weiterhin den Bedarf der Verbraucher nach gesteigerter Leistung und Erschwinglichkeit der Fahrzeuge decken soll. Garretts erste Verwendung des E-Turbos wird zwar in Fahrzeugen der Premiumklasse mit hoher Leistung erfolgen, aber Garrett verfügt über 10 aktive Programme in den drei größten Automärkten der Welt in unterschiedlichen Fahrzeugsegmenten.
Turbolader nutzen Energie aus dem Abgas, die sonst ungenutzt bliebe. Im Auspuff wird ein Turbinenrad angetrieben, das über eine Welle mit einem Verdichterrad verbunden ist. Das Verdichterrad sorgt im Motor für Ladedruck, was für den bekannten "Turbo-Boost" bei der Beschleunigung sorgt. Das hat Autoherstellern ermöglicht, kleinere, effizientere Motoren einzusetzen. Dies verbessert den Kraftstoffverbrauch und reduziert den Kohlendioxidausstoß, ohne die Leistung zu schmälern.
Der E-Turbo von Garrett behält dieses grundlegende Konzept bei. Es wird aber ein kleiner Elektromotor in die verbindende Welle eingefügt, der neue Möglichkeiten eröffnet. Zum einen kann der Elektromotor die Drehzahl des Turbos erhöhen, um einen Boost direkt ab Leerlaufdrehzahl zu ermöglichen. Damit entfällt das Loch zwischen Betätigung des Gaspedals und Einsetzen der Beschleunigung. Wird der Turbolader elektrifiziert, entfallen zudem Beschränkungen bei der Konstruktion und die Effizienz der Turbine bei geringen Drehzahlen zum Antrieb des Kompressors kann Priorität erhalten. Die Hinzunahme eines Elektroantriebs zum Kompensieren geringen Gasflusses ermöglicht Garrett die Nutzung eines größeren Turbos, der besser zum optimalen Betriebsbereich des jeweiligen Motors passt.
Zum anderen - und am bedeutsamsten für die Zukunft der Hybridisierung von Fahrzeugsegmenten - kann der E-Turbo Energie der Auspuffgase, die gewöhnlich verloren geht, elektrisch zurückgewinnen. Dies geschieht mittels eines kleinen Elektromotors, der Strom erzeugt und die Hybrid-Batterie lädt. Diese Kapazität der Bereitstellung von Strom im Fahrzeug eröffnet Autoherstellern Optionen bei der Konstruktion hybrider Antriebsstränge.
Fallstudie für den E-Turbo von Garrett
Garrett hat mit einem weltweit tätigen Autohersteller und anderen Zulieferern der Industrie zusammengearbeitet, um die Fähigkeiten dieser neuen Technik zu demonstrieren. Anlässlich einer Präsentation auf einer Konferenz in Deutschland in diesem Jahr (https://www.garrettmotion.com/news/technical-paper/electric-turbo-boosting-a-key-technology-for-eu7-baden-baden-2019/) sprachen Ingenieure von Garrett über mehrere Testverfahren, deren Ergebnis war, dass der E-Turbo im Vergleich mit kleineren Turbos, die sich derzeit in Produktion befinden, bei allen Drehzahlen besser abschneidet. Das eindrucksvollste Resultat war, dass das Zieldrehmoment bei geringen Drehzahlen (1.500 U/min) innerhalb einer Sekunde erreicht wurde - beim derzeit produzierten Modell sind es 4,5 Sekunden.
Insgesamt legten die Resultate nahe, dass der E-Turbo über das Potenzial verfügt, die grundlegende Motorleistung auf eine Art und Weise zu verbessern, die künftigen behördlichen Anforderungen an Kraftstoffverbrauch und Emissionen entspricht. In der Fallstudie von Garrett stiegen die Nennleistung um 16 %, das Drehmoment um 10,5 %, und die Dauer der Beschleunigung von 60 auf 100 km/h sank von 11 Sekunden auf 8,8 Sekunden (- 25 %).
Software der nächsten Generation
Die neue Software von Garrett unterstützt ebenfalls das Potenzial von E-Turbo-Systemen bei Leistung und Kraftstoffverbrauch durch Integration von Algorithmen für die Boost-Steuerung in vorhandenen Motorsteuerungen (Engine Control Module - ECM). Die Zusätze bei der Software von Garrett tragen zur Optimierung bei Turbo-Boost, Drehzahl, Effizienz und Emissionsminderung bei. Zudem kommen Funktionen für Prognose und intelligente Diagnose zum Einsatz, welche den Zustand des Luftaustauschs im Fahrzeug überwachen. Dies geschieht, da Originalgerätehersteller sich auf alle Aspekte der Konstruktion des Antriebsstrangs konzentrieren, um den immer strenger werdenden Umweltanforderungen zu genügen.
Die Software von Garrett definiert herkömmliche ECM und Interaktion mit mechanischen Turbos neu, indem für den E-Turbo ein neues Untersystem für die Steuerung eingerichtet wird. Der ECM-Partner gibt die Umgebung für die Integration vor - darunter Schnittstelle und Zuweisung von Speicher - was den Technikern von Garrett ermöglicht, Steuercode in der ECM einzusetzen, was dem Kunden eine unabhängige Kalibrierung der Boost-Strategie einräumt.
Die Energieverwaltung ist einer der entscheidenden Bausteine, die von Garrett auf einem Weg entwickelt wurden, der zur prognostischen Energieverwaltung und Optimierung des Antriebsstrangs sowie Verwaltung des Fahrzeugzustandes führt. Garrett verfügt nachweislich über Fachkenntnis der Weltklasse bei der Handhabung von Steuerungen mit mehreren Variablen und geht damit die gesteigerte Komplexität an, welche die Einführung elektrischer Energie in das Fahrzeug und die Schaffung eines komplexeren Systems mit mehreren Zielsetzungen bedeutet.
Informationen zu Garrett Motion Inc.
Als führendes Unternehmen mit differenzierten Technologieangeboten stellt Garrett (www.garrettmotion.com) seit mehr als 65 Jahren Lösungen für Pkw, Nutzfahrzeuge, Zubehörmarkt-Ersatzteile und Leistungssteigerung für Kunden in aller Welt bereit. Die hochmoderne Spitzentechnologie von Garrett macht es möglich, dass Fahrzeuge sicherer, vernetzter, effizienter und umweltfreundlicher werden. Unser Portfolio an Lösungen für die Bereiche Turbo, elektrische Leistungssteigerung und Software für das Auto befähigt die Transportindustrie, Bewegung neu zu definieren und voranzubringen. Weitere Nachrichten und Informationen über Garrett erhalten Sie unter www.garrettmotion.com/news.
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