Het doel van het clusterproject ‘Low Friction Powertrain’, dat in het kader van het industriële gemeenschappelijke onderzoek (IGF) door de AiF-Forschungsvereinigungen Antriebstechnik (FVA) en Verbrennungskraftmaschinen (FVV) werd georganiseerd, was het reduceren van de wrijvingsverliezen in de motor en de aandrijving.
Het IGF maakt het vooral voor kleine en middelgrote ondernemingen mogelijk (KMU) om toegang te krijgen tot actuele onderzoeksresultaten. Dit wordt samen met 100 branche georiënteerde onderzoekverenigingen binnen het innovatie netwerk van de AiF Arbeitsgemeinschaft industrieller Forschungsvereinigungen georganiseerd.
Het programma wordt door het ministerie van economie en energie (BMWi) gesubsidieerd met publieke gelden. In het cluster van het IGF-programma worden meerdere thematisch nauw verwante onderzoeks- en ontwikkelingsprojecten ondersteund; dit clusterproject bestond uit 18 deelprojecten.
Virtuele ondersteuning van de technologie
De wetenschappers werkten eerst onafhankelijk aan aparte componenten. Voor de coördinatie en optimalisering van de resultaten werd daarna een compleet virtueel simulatiemodel ontwikkeld, dat motor en aandrijving gedetailleerd kon weergeven. Met dit nieuwe model kan op elk moment worden bekeken, hoe de gebruikte energie uit de brandstof wordt verdeeld en of bepaalde maatregelen elkaar positief of negatief beïnvloeden.
De volgende componenten werden onderzocht:
- Motor temperatuur: het warmdraaien van de motor kan korter worden, als het koelcircuit van cilinderkop en cilinderblok met behulp van een klep wordt gescheiden. Daardoor wordt de optimale bedrijfstemperatuur na een koude start of bij start- stopbedrijf sneller bereikt en worden wrijvingsverliezen verminderd.
- Glijlagers: Glijlagers, die al decennia lang met succes worden gebruikt, zouden door actieve coatings kunnen worden geoptimaliseerd. Als men de structuur van de oppervlakte verandert, zouden de verliezen door wrijving beduidend minder worden.
- Rollagers: het gebruik van rollagers voor de krukas toont het grootste potentieel voor het verminderen van de wrijving.
- Temperatuur van de versnellingsbak: ook het rendement van de versnellingsbak is van belang voor de efficiëntie van de aandrijving. Hoe sneller de versnellingsbak de optimale bedrijfstemperatuur bereikt, des te lager zijn de verliezen en des te minder brandstof wordt er verbruikt.
- Constructie van de versnellingsbak: de kwaliteit van de tandwielen heeft veel invloed op wrijvingsverliezen in de versnellingsbak. Bij geoptimaliseerde tandwielen wordt het ingrijpen op een klein deel van het afrolpunt geconcentreerd, waarmee de glijdende wrijving afneemt en de lastafhankelijke tandwielverliezen kunnen dalen.
Interdisciplinaire onderzoeksprojecten
Door de interdisciplinaire samenwerking met bedrijven voor het bouwen van voertuigen en componenten zouden de potenties van de systeem-overlappende maatregelen richting vermindering van energieverliezen in de aandrijflijn zichtbaar kunnen worden. De resultaten vormen een basis voor toekomstige productontwikkelingen. Ze zijn vooral van belang voor kleine en middelgrote bedrijven binnen de auto industrie, als basis voor de verbetering van de eigen producten.
- Website van Forschungsvereinigung Verbrennungskraftmaschinen e.V. (FVV)
- Website van Forschungsvereinigung Antriebstechnik (FVA)
