PKW Ottomotoren

Herausforderungen und Lösungen

Als ein weltweit führender Entwickler neuer Systeme der Verbrennungstechnik für Ottomotoren, bietet die FEV neue Technologien, welche die modernen Herausforderungen in Angriff nehmen:

• Reduzierung des CO₂-Ausstoßes
• Zukünftige Emissions- und Kraftstoffeinsparungsstandards
• Hohe Motorenleistung
• NVH-Optimierung und exzellentes Fahrverhalten

Die FEV-Technologieprogramme verfügen über ein kostenoptimiertes Design. Dieses deckt den gesamten Prozess von der Konzeptphase bis hin zum Start der Produktion (SOP) ab und verbessert das Kosten-Nutzen-Verhältnis von CO₂-Vorteilen. Der gesamte Design-Prozess der FEV basiert auf Qualitätswerkzeugen, um das „Six Sigma“-Design zu erreichen.
CO₂-Emissionen von PKW-Ottomotoren sind eines der größten Probleme heutzutage. Daher arbeitet die FEV sowohl an der kontinuierlichen Verbesserung bestehender Ottomotoren als auch an der Entwicklung zukünftiger Ottomotoren und Antriebe.

Zukunftstechnologien in der Entwicklung von Ottomotoren werden verwirklicht durch ständigen Support von CAE und Simulationsmethodik. Der virtuelle Entwicklungsprozess der FEV integriert sämtliche CAE Disziplinen wie Thermodynamik, Mechanik und Akustik in einen integrierten, kostenoptimierten Entwicklungsprozess.

• Multi-Body Simulation (MBS)
• FEV Virtual Engine Software
• Charge Motion Design (CMD)
• Combustion Sound Level (CSL)
• Virtual Vehicle Interior Noise Simulation (V-VINS)
• Drivetrain Optimization Tool (DOT) für herkömmliche, hybride und andere Fahrzeuge

Technologieprogramme

Unser firmeninternes Forschungs- und Entwicklungszentrum hat ein Spektrum von individuellen Lösungen entwickelt, das auch Downsizing-Technologien mit 2-stufigem Aufladesystem, variablen Ventiltriebsystem und fortschrittlichen Technologien wie dem variablen Kompressionsverhältnis (VCR) beinhaltet. Da Turboaufladung ein Schlüsselelement für fortschrittliche Antriebe ist, hat die FEV ihren eigenen Prüfstand entwickelt und trägt dadurch zu wesentlich vergrößerten T/C Karten bei, welche die Perfomance und Fahrbarkeit von Downsized-Motoren erhöhen.

Benchmarking

Die FEV ist führend in der Industrie im Hinblick auf die Entwicklung eines einzigartigen Benchmarking-Prozesses für neuentwickelte Antriebe. Durch diesen Benchmarking-Prozess wurde die weltweit größte Datenbank für PKW-Ottomotoren kreiert.

Die FEV kann auch auf ihren Katalysatoralterungs-Brenner-Prüfstand zurückgreifen. Unterstützt wird die Kalibrierung von Fahrzeugen durch die TOPexpert Software der FEV.

Wir bieten ein geschlossenes System von Dienstleistungen für die Ottomotoren-Entwicklung, das auf folgenden Punkten basiert:

• Einzigartige Benchmarking-Datenbanken für Motoren
• Vorentwickelte Technologieprogramme wie das  2-stufige T/C, VVT, VCR, Hybride und Fahrzeuge mit erweiterter Reichweite
• Integrierte CAD-CAE Toolkette 2DP zur Optimierung von Konzepten und Planungsstufen
• Einzigartige Testmöglichkeiten mit T/C Prüfständen und revolvierenden Katalysatoralterungs-Apparaten
• Kalibrierung während der Produktion mit TOPEXPERT
• NVH-Expertise

Aufgrund der ständigen Suche nach niedrigeren Kraftstoffverbräuchen und daraus resultierenden reduzierten Abgasemissionen wird die mechanische Absicherung von neuen Motoren immer komplexer. Insbesondere führt der Trend zur Aufladung in Kombination mit "Downsizing" zu einer kontinuierlich steigenden Bauteilbeanspruchung, welche, aufgrund der Substitution von großvolumigen Motoren durch kleinvolumige aufgeladene Aggregate, häufig bereits auch im normalen Fahrbetrieb auftritt. Daher nimmt die Absicherung des Reifegrads eines Aggregats eine zunehmend wichtige Stellung in der Entwicklung ein.

Um den gesamten Entwicklungsprozess vom ersten Prototyp bis zum serienreifen Aggregat bedienen zu können, hat die FEV Schlüsselkomponenten als Standard definiert, die in allen Entwicklungen angewendet werden:

• Nutzung von Ergebnissen / Erkenntnissen aus FEV-eigener Forschung in Bezug auf neue Technologien in der Konzeptphase eines neuen Motors
• Nutzung der Erkenntnisse aus der weltweit größten Reibungsdatenbank mit Messwerten aus mehr als 25 Jahren Reibungsmessung
• stringente Verwendung von Validierungsplänen sowohl  zur Komponentenerprobung  als auch zur Vollmotorerprobung zur Sicherstellung eines reibungsfreien Freigabeprozess
• Standard-Zyklen zur Durchführung von Komponententests, Vollmotorfunktionstests, Vollmotordauerlauferprobungen als auch Fahrzeug-Erprobungen
• Durchführung von Klima-Windkanal-Tests als auch Heißland- und Kaltlanderprobungen nach Kundenvorgabe oder FEV-eigenen Teststandards
• kundenspezifische maßgeschneiderte Messtechnik zur Detektion von dynamischen und thermischen Auswirkungen auf bewegten Komponenten  
• standardisierte objektive Bewertung von Komponenten nach vollendeter Dauerhaltbarkeitserprobung

Durch die Nutzung dieser grundlegenden Werkzeuge wird eine Transparenz und Vergleichbarkeit der Tests und Ergebnisse erzielt, welche das Tracking des Reifegrads sowie der Designqualität jeder einzelnen Komponente ermöglicht

• Komponentendauerfestigkeitsnachweis mittels  Puls- und Shakererprobungen
• Attrappen-Tests für Komponenten / Subsysteme
• gefeuerte Funktionserprobungen für alle relevanten Subsysteme, wie z.B. Schmierung, Kühlung / Thermomanagement, Entlüftungssystem , Ventiltrieb, Steuertrieb,  Nebenaggregatetrieb, Kurbeltrieb als auch  Kolben-Liner System
• weltweite Dauerlauferprobung , welche sowohl die Testplanung, die Bauteillogistik , ein regelmäßiges Status Reporting sowie die Motor-Befundung/-Dokumentation beinhaltet
• Fahrzeug-Tests zur Absicherung von Subsystemfunktionen sowie der thermischen Bauteilabsicherung im Rahmen von Sommer-/Winter-Erprobungen sowie Klima-Windkanaltests

• Trouble shooting
• Spezialmesstechniken

• Technologie Demonstrator
• Potentialanalysen
• FMEA support
• Reibungs Benchmark & Abschätzung

• Weltweite Dauerprüfstände
• Bauteil-Lokalisierungsprogramme
• Validierung für neue Märkte
• Validierungsplanung
• Fahrzeugerprobung

• Komponentendauerhaltbarkeit
• Attrappenerprobung
• gefeuerte Funktionstests
• Neue Technologien
• Reibungsmessung

Unsere Dienstleistung umfasst den gesamten Absicherungsumfang der Grundmotorentwicklung von der Absicherung fahrzeugspezifischer Komponenten im Rahmen von Motorintegrationsprojekten bis hin zur vollumfänglichen Motor- und Komponentenerprobung im Rahmen von kompletten Motorentwicklungsprojekten.

Wir würden uns freuen, auch Ihre nächste Motorengeneration entwickeln zu dürfen.