Fahrzeugmotoren neu gestalten
Gute Dieselmotoren gelten seit langem als effizienter als Benzinmotoren, jedoch gibt es immer noch langfristige Bedenken im Hinblick auf Dieselemissionen. Basierend auf der innovativen Direkteinspritzung (DI) bei Dieselmotoren entwickelte das EU-finanzierte Projekt "New integrated combustion system for future passenger car engines" (NICE) auch neue Verbrennungssysteme für andere Kraftstoffe. Dazu zählen Benzin, komprimiertes Erdgas (CNG), synthetische Kraftstoffe auf Biomassebasis und biogene Kraftstoffe, die theoretisch eine exzellente Kraftstoffumwandlung mit sehr niedrigen Emissionen erreichen können. NICE arbeitete an der Annäherung verschiedener Komponenten und Technologien wie Turboaufladung und DI sowie DI und verschiedene Ventiltriebe, um diese Ziele zu erreichen. Während Biokraftstoffe und CNG bereits niedrige Kohlendioxidemissionen aufweisen, arbeitete das Projekt daran, dasselbe für Dieselmotoren zu erreichen. Daher experimentierte man mit einer erweiterten homogenen Kompressionszündung (HCCI, Homogeneous Charge Compression Ignition) im Dieselverbrennungsverfahren, was ein großes Erfolgspotenzial verspricht. Gleichzeitig arbeitete NICE an dieselähnlichen Motoren mit Selbstzündung sowie verschiedenen Motoren mit Fremdzündung, um die Kraftstoffumwandlung zu verbessern und einen Betrieb mit Biokraftstoffen und Biomischkraftstoffen zu ermöglichen. Eine andere Herausforderung, der sich das Projektteam stellte, war die Prüfung zukünftiger CNG-Verbrennungsmotoren (ICEs). Diese optimierten Einstoff-Erdgasmotoren könnten den Kraftstoffverbrauch sowie die Emissionen senken. Ein bedeutender Teil des Projekts umfasste die Entwicklung von Werkzeugen und Modellen zur Strömungsberechnung (CFD), um eine innovativeren Entwicklung neuer Verbrennungsverfahren zu fördern. Insgesamt kam das Projekt zu dem Ergebnis, dass in der Zukunft verschiedene Motortechnologien erforderlich sein werden. Benzinmotoren werden durch Turboaufladung und eine Minderung von 2 auf 1,4 Liter verbessert, was zu einem um 15 % geringeren Kraftstoffverbrauch führt. Viele andere kombinierte High-Tech-Fortschritte, wie Turboaufladung, DI und Magerbetrieb können auch zur Umsetzung einer Kraftstoffeinsparung von 20 % im Vergleich zur derzeit neuesten Technik beitragen. Darüber hinaus kam NICE zu dem Ergebnis, dass jede weitere Steigerung der Motorenleistung nur durch einen sehr teuren, vollständigen Hybridisierungs-Roll-out erreicht werden kann, was zu diesem Zeitpunkt wahrscheinlich nicht durchführbar ist. Zusätzlich sind die Projektergebnisse, obwohl vielversprechend, vielleicht dennoch nicht in der Lage, die aktuell diskutierten Werte der Kohlendioxid (CO2)-Emissionen zu erfüllen. Nichtsdestoweniger hat NICE die Technologie in Zusammenarbeit mit vielen Fahrzeugherstellern enorm gefördert. Die Ergebnisse tragen dazu bei, dass wir in den nächsten Jahren bessere Autos entwickeln werden.
