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13.09.2012
BMW Group Innovationstag 2012: Efficient Dynamics.
- BMW Group übernimmt mit der Entwicklungsstrategie Efficient Dynamics eine Vorreiterrolle in der gesamten Automobilindustrie.
- Die ganze Flotte im Fokus: BMW Group führt Efficient Dynamics weiter fort und arbeitet an innovativen Technologien.
- BMW Group Efficient Dynamics Motorenfamilie: Entwicklung einer komplett neuen Motorenfamilie von Drei-, Vier- und Sechszylinder-Motoren mit BMW TwinPower Turbo Technologie.
- Vorausschauendes Antriebsmanagement: Mit den Navigationsdaten lernt der Antrieb "sehen", bereits serienmäßig im neuen BMW 7er.
- Intelligentes Energiemanagement: Wärmepumpe, Infrarot-Heizflächen und die Luftklappensteuerung der zweiten Generation helfen beim Energiesparen.
Der neue 1,5 Liter BMW TwinPower
Turbo 3-Zylinder-Motor Prototyp
Seit 2007 besitzt die BMW Group mit der Entwicklungsstrategie Efficient Dynamics ein sehr erfolgreiches Konzept zur Reduzierung von Kraftstoffverbrauch und Emissionen. Efficient Dynamics erstreckt sich auf alle Bereiche der Fahrzeugentwicklung. Dabei treibt die BMW Group die Elektrifizierung der Antriebe ihrer zukünftigen Fahrzeuge vehement voran. Mittelfristig bleibt jedoch der Verbrennungsmotor die Basistechnologie und damit der Standardantrieb für zukünftige Volumen-Baureihen. Ziel ist es, den Verbrauch aller Fahrzeuge derBMW Group kontinuierlich zu reduzieren.
Komplett neue BMW Group Efficient Dynamics Motorenfamilie mit BMW TwinPower Turbo Technologie.
Vor diesem Hintergrund hat sich die BMW Group für die Entwicklung einer komplett neuen Motorenfamilie entschieden. Zum einen wird so das schon bestehende Hightech-Konzept der TwinPower Turbo Technologie noch wirkungsvoller genutzt, zum anderen ermöglicht die neue Motorenfamilie eine bisher unerreichte Kommunalität. Jüngster Vertreter der neuen Motorengeneration ist ein hochmoderner 1,5-Liter BMW TwinPower Turbo Motor, der im kommenden Jahr eingeführt werden soll.
1,5 Liter BMW TwinPower
Turbo 3-Zylinder-Motor
Schon heute kommt die BMW TwinPower Turbo Technologie in Benzin- und Dieselmotoren unterschiedlicher Leistung und Größe zum Einsatz. Dabei genießen die Triebwerke sowohl beim Kunden als auch in der Fachwelt höchste Anerkennung. Zahlreiche Preise und Auszeichnungen belegen das. Aktuelle Beispiele sind die Vierzylinder-Benziner mit 1,6 und 2,0 Litern Hubraum sowie das Spitzenaggregat unter den Sechszylinder-Dieselmotoren, der 3,0-Liter-Diesel mit Tri-Turbo-Aufladung.
Die BMW TwinPower Turbo Technologie vereint variable Laststeuerung, Direkteinspritzung und Turboaufladung in einer für jeden Motor spezifischen Ausprägung. Damit werden Effizienz und Dynamik gleichermaßen gesteigert. Wesentliches Merkmal der Ottomotoren ist die variable Ventilsteuerung VALVETRONIC. Vergleichbar mit einer hocheffizienten Dimmfunktion arbeitet sie nahezu verlustfrei, bedient dabei alle Zylinder gleichzeitig und sorgt so für überaus niedrige Verbrauchs- und Emissionswerte. Neben den Wirkungsgradvorteilen verbessert sie zudem das Ansprechverhalten des Motors.
Mit Einführung der neuen Efficient Dynamics Motorenfamilie wird die TwinPower Turbo Technologie zum gemeinsamen Merkmal aller Benzin- und Dieseltriebwerke der Marke. Die hohe Kommunalität, also die große Zahl identischer Komponenten innerhalb der Motorenfamilie, ermöglicht die zukunftsfähige Weiterentwicklung für die komplette Bandbreite der Aggregate. Außerdem schafft die BMW Group die Voraussetzung, um zukünftig noch mehr Karosseriederivate anbieten zu können. Denn mit dem neuen Motorenkonzept werden erhebliche Einsparungen in Entwicklung, Integration und Fertigung bei gleichzeitig gesteigerter Qualität realisiert.
BMW TwinPower Turbo
4-Zylinder Benzin Motor
Basis der neuen Motorenfamilie sind optimierte Zylindermodule mit Einzelhubräumen von etwa 500 cm³, die hinsichtlich thermodynamischem Wirkungsgrad, Laufruhe und Drehfreude das Optimum für den Einsatz in einem Personenkraftwagen darstellen. Mit den neuen Drei-, Vier- und Sechszylinder-Triebwerken deckt die BMW Group folglich einen Hubraumbereich von 1,5 bis 3,0 Liter und damit ein volumenstarkes Modellportfolio ab.
Die neue Motorenfamilie feiert ihre Premiere mit einem aufgeladenen Dreizylinder mit 1,5 Liter Hubraum. Der kompakte Reihenmotor besitzt die gleichen Gene wie der Sechszylinder und beeindruckt mit bemerkenswerter Laufruhe. Damit rundet die BMW Group ihr Motorenangebot in einzigartiger Weise nach unten ab. Der neue Motorenbaukasten weist eine hohe Kommunalität zwischen Benzin- und Dieselmotoren auf. Insgesamt steigt der Anteil der bei gleichem Brennverfahren verwendeten Gleichteile auf bis zu 60 Prozent, die baulichen Übereinstimmungen zwischen Benzin- und Dieselmotoren betragen rund 40 Prozent. Weil Benziner und Diesel künftig erstmals auf derselben Fertigungslinie produziert werden können, lässt sich die Fertigung deutlich flexibler steuern.
Vorausschau-Funktionen optimieren das Fahrzeug.
Neben der Optimierung einzelner Komponenten verfolgt die BMW Group weitere Ansätze, um die Verbrauchs- und Emissionswerte zu senken und die Dynamik der Fahrzeuge zu steigern. Ein Beispiel dafür ist die Vorausschau der Fahrsituation. Wie ein versierter Fahrer, der auf seiner "Hausstrecke" unterwegs ist, kann auch die Technik die Funktionen und Betriebsstrategien des Fahrzeugs entsprechend optimieren, wenn sie die voraussichtlich eintretende Fahrsituation kennt. Die dafür notwendigen Informationen liefern die Bordelektronik mit zahlreichen Sensordaten und heute auch das Navigationssystem. So lässt sich das große Potenzial der unter Efficient Dynamics zusammengefassten Funktionen noch besser erschließen. Beispiele für solche Technologien mit hohem Kundennutzen sind das Vorausschauende Antriebsmanagement und die Funktion Segeln mit Vorausschauassistent.
Das Automatikgetriebe bekommt Augen.
Mit dem neuen Vorausschauenden Antriebsmanagement wird dem Automatikgetriebe das "Voraussehen" ermöglicht. Dazu nutzt die Elektronik Streckendaten des Navigationssystems und optimiert damit die Getriebesteuerung für bevorstehende Fahrsituationen. So erkennt das Getriebe die Kurve, noch bevor der Fahrer den Fuß vom Gaspedal nimmt, und legt selbstständig den passenden Gang ein. Das Fahrzeug kann die Kurve so unter leichter Last durchfahren und besser herausbeschleunigen.
ECO PRO Modus mit Vorausschauassistent.
Das neue Vorausschauende Antriebsmanagement erlaubt zudem eine betont ökonomische Fahrweise im ECO PRO Modus. Der Vorausschauassistent gibt dem Fahrer in Verzögerungssituationen frühzeitig einen Hinweis, um ineffiziente Bremsvorgänge zu vermeiden und den Kraftstoffverbrauch zu reduzieren. Weitere Maßnahmen zur Effizienzsteigerung sind das "Segeln", also das Entkoppeln von Motor und Antriebsstrang, sowie die Funktion ECO PRO Route, die dem Fahrer die verbrauchsgünstigste Fahrroute empfiehlt.
Efficient Dynamics spart Energie in allen Fahrzeugbereichen.
Unter der Überschrift "Intelligentes Energiemanagement" arbeiten die Techniker der BMW Group an einer Vielzahl von Einzellösungen, die den Energieverbrauch reduzieren. Jedes Kilowatt (als Strom in der Batterie) gespeicherter Energie, das beim Betrieb der Nebenaggregate eingespart werden kann, steht bei Elektrofahrzeugen (BEV) oder Automobilen mit Plug-in-Hybrid-Technik (PHEV) dem Elektromotor für den Antrieb zur Verfügung. Manche Techniken zur Reduzierung des Energieverbrauchs sind auch auf Fahrzeuge mit herkömmlichem Verbrennungsmotor übertragbar.
Wärmepumpe: Einsparung von rund 50 Prozent Heizenergie.
Eine besondere Herausforderung bei BEV und PHEV ist die effiziente Bereitstellung der benötigten Heizleistung zur Erwärmung des Fahrzeuginnenraums. Würde allein mit der Energie aus der Batterie geheizt, ginge dieser Energieverbrauch stark zu Lasten der Reichweite. Durch den Einsatz einer Wärmepumpe können in diesen Fahrzeugen je nach Fahrsituation rund 50 Prozent elektrische Leistung oder sogar mehr eingespart werden. Bei einer Außentemperatur von null Grad Celsius kann der Reichweitenvorteil je nach Fahrzyklus bis zu 30 Prozent betragen.
Infrarot-Heizflächen geben "gesunde" Strahlungswärme ab.
Musteraufbau Infrarot-Heizflächen
Die heute üblichen Heizungen oder Klimaanlagen erwärmen die Luft im Fahrzeuginnenraum, die ihre Wärme dann an Fahrer und Passagiere abgibt. Bei Infrarot-Heizflächen dagegen wird die Energie in Infrarotstrahlung umgewandelt, die die Körper der Insassen direkt erwärmt. Die Heizwirkung setzt bereits eine Minute nach dem Einschalten ein. Zudem ist die Heizwirkung von Infrarot-Heizflächen absolut zugluftfrei und geräuschlos. Im Bereich der Fahrzeugheizung sind moderne Infrarot-Heizflächen eine neue Lösung, die neben dem geringen Energiebedarf auch eine spürbare Komfortverbesserung mit sich bringt. Speziell beim Einsatz in reinen Elektrofahrzeugen (BEV) können Infrarot-Heizflächen zukünftig Effizienzvorteile bringen, da hier die elektrische Energie direkt zur Erwärmung der Insassen genutzt wird. Neben dem schnellen Wärmen der Insassen können Infrarot-Heizflächen auch als zusätzliches Feature zur Schaffung eines besonderen Wohlfühlklimas genutzt werden. Denkbar ist eine separate Regelung analog zur Sitzheizung, mit der die Fahrzeuginsassen ihren Komfort individuell erhöhen können. Da jeder Passagier mit seiner eigenen Heizung versorgt werden kann, ist es auch möglich, selektiv nur die jeweils belegten Sitzplätze zu beheizen und den Energieverbrauch somit zu reduzieren.
Die neue Luftklappensteuerung der zweiten Generation arbeitet variabel.
Die Luftklappensteuerung wird bereits seit 2003 im Rahmen der Efficient Dynamics Maßnahmen bei verschiedenen Modellen serienmäßig verbaut. Das zwischen dem Kühllufteinlass und dem Kühler platzierte System arbeitet mit beweglichen Lamellen, die im Bedarfsfall geschlossen werden können und so die Aerodynamik verbessern. Mit der zweiten Generation dieser Technik sind verschiedene Schaltungen möglich, um die einströmende Kühlluftmenge variabler und bedarfsgerechter zu steuern. Die oberen Luftklappen sind in der Regel geschlossen und haben somit den größten Anteil an der Verringerung des Luftwiderstands. Insgesamt reduziert die Luftklappensteuerung den cw-Wert um 0,015 dieser dimensionslosen Größe.
Optimierte Betriebstemperatur beim Verbrennungsmotor.
In Verbindung mit dem Navigationssystem unterstützt das vorausschauende Wärmemanagement den Temperaturhaushalt des Motors durch eine prädiktive Konditionierung der Kühlmitteltemperatur. Dadurch wird die Leistungsentfaltung des Motors bei gleichzeitig nochmals erweiterter thermischer Betriebssicherheit optimiert.
Energiemanagement ist ein Gebiet mit wachsender Bedeutung.
Intelligentes Energiemanagement ist ein fester Bestandteil der Efficient Dynamics Strategie der BMW Group. Das Ziel, bei allen automobilen Konzepten und in den Details aller automobilen Komponenten Energie einzusparen, hat auch künftig hohe Priorität.
Quelle: BMW Presse Mappe vom 13.09.2012
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