Premiere im Porsche - BorgWarner Turbo Systems

TurboNews
Das Infomagazin von BorgWarner Turbo & Emissions Systems 2/06
Premiere im Porsche
PORSCHE UND BORGWARNER FEIERN
ERSTE VTG-ANWENDUNG AM OTTOMOTOR
S. 6
Luxusliner mit Löwenherz
S.10
Motor von Welt
S.12
Sauber in die Zukunft
Inhalt
Editorial
Kommentar
3
Initialzündung
für den Fortschritt
Ulli Fröhn, Vice President Business Development & Marketing über die Bedeutung der
VTG für den Ottomotor
Märkte & Kunden
Sehr geehrte Leserin, sehr geehrter Leser,
nach über 100 Jahren ist das Ende des Fortschritts in der Turboladerentwicklung noch lange nicht erreicht. Nachdem heute nahe-
4
Porsche und BorgWarner präsentieren
weltweit erste VTG-Anwendung am Ottomotor
6
Lion V8 Diesel mit BV Technologie hält
Einzug in die Oberklasse von Land Rover
8
Hyundai präsentiert ersten V6 Diesel
für den neuen Veracruz
zu jeder Dieselmotor mit einem Aufladesystem ausgestattet ist,
rückt nun die Aufladung für Ottomotoren verstärkt ins Blickfeld der
Motorenentwickler. Mit dem weltweit ersten VTG-Turbolader für
einen Ottomotor durchbrechen Porsche und BorgWarner die
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BorgWarner liefert Turbolader für
neuen Welt-Motor von Audi
11
DAF präsentiert MX-Motoren mit
B3-Turbos von BorgWarner
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DaimlerChrysler rüstet sich für
Euro 4 und Euro 5
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Neuer Audi S3 mit Turboaufladung
von BorgWarner
Grenzen des bisher technisch Machbaren – und ebnen den Weg
für bedeutende Verbesserungen des Otto-Antriebs hinsichtlich
Leistung und Verbrauch. Mehr dazu in unserem Artikel über den
neuen Porsche 911 Turbo.
Einen ebenfalls sehr erfolgreichen Weg geht Audi mit der innovativen TFSI Motorenfamilie, die die Vorteile von Aufladung und
Benzin-Direkteinspritzung miteinander kombiniert. Wie zukunftsweisend diese Lösung ist, erfahren Sie in unseren Berichten über
den Audi S3 und den Audi Weltmotor.
Im Nutzfahrzeugsektor steht vor allem die Senkung der Stickoxidund Rußpartikel-Emissionen im Fokus der Motorenentwickler.
Eine wichtige Lösung hierfür stellt die innovative SCR-Abgas-
Turbo & Emissions
Systems intern
reinigung dar – kombiniert mit einem modernen Aufladesystem.
Mit DaimlerChrysler und DAF setzen gleich zwei bedeutende Nfz-
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Werk Campinas feiert drei unfallfreie Jahre
Hersteller auf das Know-how von BorgWarner in diesem Bereich.
16
TurboAcademy bildet ab Ende 2006
Ingenieure aus
Weitere spannende Themen in dieser TurboNews sind die neuen
Dieselmotoren der gehobenen Fahrzeugklasse von Land Rover
und Hyundai. Außerdem berichten wir von der größten Rallye Lateinamerikas – die die Mehrheit der Teilnehmer erfolgreich mit
Turboladern von BorgWarner bewältigt.
Events
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Wir wünschen Ihnen viel Spaß beim Lesen.
Ihr Redaktionsteam
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BorgWarner rüstet Rallye-Sieger aus
Kommentar
BORGWARNER SETZT WEITEREN
MEILENSTEIN IN DER AUFLADUNG
S. 4
Pionierleistung
S. 6
Mit dem Porsche 911 Turbo ging Anfang
angewiesen, daß die Low-end-torque und
2006 erstmals ein Turbolader mit variabler
transienten Nachteile des kleineren Motors
Turbinengeometrie (VTG) an einem Otto-
gegenüber einem leistungsgleichen aber
motor in die Serienfertigung und markiert
hubraumgrößeren Aggregat ausgleichen
damit einen weiteren Meilenstein in der
kann. Hinsichtlich Einbauraum und Gewicht
Aufladung von Ottomotoren.
bietet die VTG hier gegenüber komplexeren Aufladesystemen, wie der Kombination
Bereits seit rund 20 Jahren war dies der
aus Kompressor und Turbolader, erhebliche
Wunsch vieler Motorenentwickler, der nun
Vorteile.
dank intensiver Entwicklungsarbeit der
S.10
S.12
Ingenieure bei BorgWarner Turbo & Emis-
Die Entwicklungsingenieure von BorgWarner
sions Systems verwirklicht werden konnte.
Turbo & Emissions Systems haben mit der
Der Schwerpunkt der Entwicklungsarbeit lag
VTG für Ottomotoren nach der 2-stufigen,
nicht nur bei der Lösung der konstruktiven
geregelten Aufladung (R2S) für Diesel -
Herausforderungen an eine Drehschaufel-
motoren eine weitere Pionierleistung in
VTG unter ottomotorischen Bedingungen,
der langen Historie der Aufladung vollbracht.
sondern auch in der Material entwicklung
Dies unterstreicht nachdrücklich das Know-
und -industrialisierung. Viele Detaillösungen
how und die Motivation der BorgWarner
und Werkstoffe wurden beim BV50G erst-
Mitarbeiter sowie das Commitment von
mals in einem Turbolader eingesetzt und
BorgWarner zur globalen Produktführerschaft.
bilden die Grundlage dieser wichtigen Inno-
Nicht umsonst lautet der neueste Slogan
vation für die zukünftige Ottomotorenent-
auf www.borgwarner.com: BorgWarner =
wicklung. So eröffnet die Otto-VTG exzel-
Antriebsinnovation.
lente Möglichkeiten, die Leistungsdichte
deutlich zu steigern, während gleichzeitig das
transiente Verhalten und der spezifische
Verbrauch verbessert werden.
Diese Vorteile sind bereits beim Porsche
S.15
911 Turbo deutlich zu erkennen. Dennoch
markiert er erst den Anfang in der Entwicklung von Ottomotoren mit VTG-Aufladung.
Ein erhebliches Potenzial für den Einsatz
der VTG am Ottomotor eröffnen die sogenannten Downsizing-Konzepte. Hier sind die
Motorenentwickler auf ein Aufladesystem
Ulli Fröhn, Vice President Business
Development & Marketing bei
BorgWarner Turbo & Emissions Systems.
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Märkte
&
Kunden
PORSCHE UND BORGWARNER FEIERN
ERSTE VTG-ANWENDUNG AM OTTOMOTOR
Premiere im
Der Porsche 911 Turbo gilt als Ikone bei Liebhabern reinrassiger Sportwagen.
orsche-Fahrer verbinden mit der
Bezeichnung Turbo vor allem eines:
Höchstleistung für pures Fahrvergnügen. Diese Erwartungshaltung wird
auch der neue Porsche 911 Turbo voll
und ganz erfüllen – und dabei neue
Maßstäbe setzen. Der neue Supersportler ist das weltweit erste Fahrzeug mit
Ottomotor, das mit einem VTG-Turbolader ausgestattet wird.
P
Standhaft bis zu 1.000 Grad Celsius
Bislang war die variable Turbinengeometrie ausschließlich den Dieselmotoren
vorbehalten. Die technische Herausforderung bestand darin, Werkstoffe zu entwickeln, die den wesentlich höheren
Abgastemperaturen im Ottomotor von
bis zu 1.000 °C gewachsen sind.
Gemeinsam mit Porsche ist es BorgWarner Turbo & Emissions Systems
gelungen, einen Turbolader mit VTGTechnologie für den 911 Turbo zu entwickeln. Herzstück des Aufladesystems
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sind seine verstellbaren Leitschaufeln. Ihr
großer Vorteil: Bereits bei niedrigen Drehzahlen und Abgasgeschwindigkeiten
ermöglichen sie in geschlossener Stellung den Aufbau eines hohen Ladedrucks. Dies verbessert gegenüber einem
konventionellen Turbolader deutlich das
Ansprechverhalten. Über das gesamte
Kennfeld betrachtet bietet die Otto-VTG
darüber hinaus deutliche Wirkungsgradvorteile gegenüber einem heute gängigen Turbolader mit Ladedruckregelklappe. Dies wiederum führt zu einer weiteren Verbesserung des spezifischen Verbrauchs in weiten Kennfeldbereichen.
Um die hohen Anforderungen hinsichtlich der Abgastemperaturen zu erfüllen,
mussten die Ingenieure von BorgWarner
das wesentliche Bauteil der VTG, die
Kartusche, trotz äußerlicher Ähnlichkeit
zur Dieselvariante von Grund auf neu entwickeln. Die besondere Herausforderung
lag dabei in der Selektion hochwarmfester Werkstoffe, die vor allem aus
Sicht der Tribologie und der thermischen
Ausdehnung zueinander so harmonieren
mussten, dass die zu wählenden Oberflächenqualitäten und Maßtoleranzen
prozesssicher herstellbar waren. Dabei
kamen auch neue Werkstoffe aus der
Luft- und Raumfahrt zum Einsatz, die teilweise erstmals im Autombil- bzw. Turboladerbau eingesetzt werden.
Enormer Leistungsschub
Das 3,6-Liter-Aggregat des neuen 911
Turbo verfügt über zwei Lader vom Typ
BV50G mit elektrischer VTG-Betätigung.
Sie sorgen dafür, dass der 6-ZylinderBoxermotor mit 353 kW stattliche
44 kW mehr leistet als sein Vorgänger.
Das Nenndrehmoment stieg um 60 auf
nunmehr 620 Nm an. Gleichzeitig konnten die Motorenentwickler den Drehzahlbereich, in dem diese enorme Kraft
zur Verfügung steht, erweitern, um das
Fahrvergnügen in der Sportwagenikone
weiter zu steigern. Beim Vorgänger -
Porsche
Zwei VTG-Turbolader BV50G sorgen für überragende
Leistungswerte beim neuen 911 Turbo.
modell ließ sich das maximale Drehmoment zwischen 2.700 und 4.600 U/min
abrufen. Der neue Motor stellt seine
620 Newtonmeter in einem Bereich von
1.950 bis 5.000 U/min zur Verfügung.
Mit Schaltgetriebe benötigt der neue
911 Turbo nur 3,9 Sekunden für den
Spurt von 0 auf 100 km/h. Die Version mit
der neuen Tiptronic S ist nochmals um
0,2 Sekunden schneller. Die Höchstgeschwindigkeit liegt für beide Varianten
bei 310 km/h. Ebenso beeindruckend ist
übrigens die Tatsache, dass der Verbrauch des neuen 911 Turbo trotz seiner
hohen Leistungsreserven reduziert werden
konnte. Er liegt jetzt bei durchschnittlich
12,8 Litern pro 100 Kilometer.
Technologietreiber VTG
Nach der erfolgreichen Premiere im
Porsche 911 Turbo erwartet BorgWarner,
dass sich die VTG-Technologie in den
kommenden zehn Jahren auch im Otto-
motor auf breiter Basis durchsetzen wird.
„Der Ottomotor mit Abgasturboaufladung
und Benzindirekteinspritzung wird einen
ähnlich erfolgreichen Weg gehen wie
der Dieselmotor“, erklärt Dr. Hans-Peter
Schmalzl, Vice President Technology bei
BorgWarner Turbo & Emissions Systems.
Im Vergleich zu anderen Aufladekonzepten stellt die VTG nach dem WastegateLader das beste Kosten-Nutzen-Verhältnis dar. Ohne Zusatzaufladung werden
nahezu dieselbe Leistung und ein ähnlich
dynamisches Verhalten wie in hubraumgrößeren Saugmotoren erreicht. Allerdings werden diese Werte mit einem
wesentlich geringeren Kraftstoffverbrauch
erzielt. „Der Einsatz von Turboladern
mit variabler Turbinengeometrie wird
einen neuen Meilenstein in der Aufladung von Ottomotoren setzen“, ist sich
Dr. Schmalzl sicher. Aus diesem Grund
wird BorgWarner seine Entwicklungen
in diesem Bereich weiter vorantreiben.
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Märkte
&
Kunden
LION V8 DIESELMOTOR MIT BV TECHNOLOGIE
HÄLT EINZUG IN DIE OBERKLASSE
Luxusliner mit L
ußerordentlicher Fahrkomfort,
souveräne Fahrleistungen und
müheloses Handling – sowohl
auf der Straße als auch im Gelände: Diese
Eigenschaften zeichnen den neuen
Range Rover des britischen Fahrzeugherstellers Land Rover aus. Zu dem
bewährten 2,7 Liter Sechszylinder-Turbodiesel aus der Lion-Familie des SportUtility-Vehicle (SUV), den BorgWarner
gemeinsam mit Ford für den Geländewagenspezialisten entwickelte, gesellt
sich nun ein leistungsstarker 3,6 Liter
V8 Turbodiesel.
A
Maximale Leistung,
minimaler Verbrauch
Der 200 kW (272PS) starke BiturboSelbstzünder stellt bereits bei 1900 U/min
ein maximales Drehmoment von 640 Nm
zur Verfügung. Seine Kraft schöpft der
innovative Motor aus zwei Turboladern
mit variabler Turbinengeometrie vom Typ
BV39, die BorgWarner Turbo & Emissions
Systems entwickelte. Wie die Typen bezeichnung schon verrät, stammen
diese Turbolader aus der neuesten VTGGeneration BV, die sich bei modernen
Pkw-Dieselmotoren mittlerweile zum
technischen Standard entwickelt hat.
Herausragende Merkmale der beiden
Turbolader sind die Verdichterräder der
neuesten Generation, die ein optimales
Low-end-torque Verhalten gewährleisten,
und ihre ungewöhnlich kompakte Bauweise. Die Einstellung der Leitschaufeln
wird mit Hilfe eines elektrischen Stellmotors schnell und exakt den jeweiligen Betriebsbedingungen angepasst.
Eine weitere Besonderheit dieser Anwen-
6
dung: Die Turbolader sind darauf ausgelegt, selbst bei einem durchfluteten
Motorraum – wie es bei einer Fluss durchquerung vorkommen kann – ohne
Beeinträchtigung weiter zu arbeiten.
Die BV Technologie von BorgWarner
war eine grundlegende Voraussetzung
dafür, dass man bei Land Rover die
hochgesteckten Ziele hinsichtlich Verbrauch, Emissionen und Leistung erreichen konnte. Dank modernster Motortechnik unterschreitet das Aggregat
die in der strengen Euro 4 Abgasnorm
festgelegten Grenzwerte um bis zu
20 Prozent und kommt mit einem
durchschnittlichen Verbrauch von nur
11,3 Litern Dieselkraftstoff aus. Dabei
verhilft es dem immerhin fast 3 Tonnen
schweren Luxusliner zu fast schon
sportlichen Fahrleistungen: In nur 9,2
Sekunden spurtet der Range Rover auf
100 km/h und erreicht eine Spitzen geschwindigkeit von 200 km/h.
BV-Premiere in der
Diesel-Oberklasse
Mit dem Produktionsstart des 3,6 Liter
V8 Turbodiesel geht die neueste BVTechnologie von BorgWarner erstmals in
der gehobenen Klasse der V8 Dieselmotoren in Serie. Damit setzt BorgWarner
einen weiteren Meilenstein in der Entwicklung innovativer Aufladesysteme.
Die Entwicklung am V8 Selbstzünder
bestätigt gleichzeitig die erfolgreiche
Zusammenarbeit zwischen BorgWarner
Turbo & Emissions Systems und Ford
als Motorenentwickler sowie Land Rover
als Fahrzeugentwickler. Bereits für den
Lion V6 Dieselmotor zeichnete der Turboladerhersteller aus Kirchheimbolanden
in gleicher Konstellation für die Entwicklung des BV50 verantwortlich. Eingesetzt wird dieser Turbolader mit variabler Turbinengeometrie im Land Rover
Discovery 2,7 Liter V6 Turbodiesel
(siehe TurboNews 2/04).
Range Rover: der Klassiker unter den luxuriösen Geländefahrzeugen.
Löwenherz
Kompaktes Kraftpaket – der VTG-Turbolader BV39.
Der neue Lion V8 Turbodiesel garantiert
oberklasse-typische Fahrleistungen.
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Märkte
&
Kunden
BORGWARNER ENTWICKELT TURBOLADER FÜR HYUNDAI VERACRUZ MIT V6 D
Luxus für Si
ahrverhalten der Superlative trifft
kompromisslosen Luxus: Im Veracruz, dem neuen Siebensitzer von
Hyundai, vereinigen sich die besten
Charaktereigenschaften eines Sport
Utility Vehicles (SUV) mit denen einer
Luxuslimousine. Nicht umsonst wurde
er nach dem mexikanischen Nobel badeort Veracruz benannt. Der Hyundai
Veracruz ist mit allen Annehmlichkeiten
ausgestattet. Solchermaßen als „Luxus
Utility Vehicle“ positioniert, soll er sich
schnell zum neuen Shootingstar in seinem Segment entwickeln.
F
Der S-Motor
Ein Fahrzeug wie der Veracruz verdient
den fortschrittlichsten und aufregendsten
Antrieb, der im Augenblick denkbar ist.
Genau einen solchen lieferten die Ingenieure von Hyundai mit dem S-Motor.
Er beinhaltet einige wichtige innovative
Technologien, die für Hyundai absolute
Neuerungen darstellen. Abgesehen davon, dass es sich um den ersten V6
Diesel überhaupt von Hyundai handelt,
wurde hier auch erstmals ein Zylinderblock aus Gusseisen mit Vermikular graphit verwendet und zum ersten Mal
eine piezoelektrische Einspritzdüse in
Kombination mit einem VTG-Turbolader
mit elektrischer Leitschaufelverstellung
eingesetzt.
Entwickelt wurde der S-Motor im Hyundai Powertrain R&D Center in Namyang.
Das Endergebnis setzt in Sachen Laufkultur und Leistungsentfaltung neue
Standards für einen Diesel: 240 PS bei
3800 U/min, ein maximales Drehmoment
von 460 Nm, das im gesamten Bereich
von 1700-3500 U/min zur Verfügung
steht – kraftvoller kann ein Diesel kaum
sein. Kein Wunder, dass Kunden in Korea
bei Testfahrten nicht glauben wollten,
dass sie gerade einen Diesel fuhren.
Neben der hohen Leistungsausbeute
Mit Luxus pur, edlem Design und exzellenten Fahrleistungen positioniert
sich der Hyundai Veracruz als „Luxus Utility Vehicle“.
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und dem gebotenen Komfort unterschreitet der Motor auch die EURO IV
Regelungen.
Bessere Leistung mit neuer
Turbotechnologie
Der neue S-Motor von Hyundai ist mit
einem BV50 Turbolader mit elektrischer
Leitschaufelverstellung von BorgWarner
Turbo & Emissions Systems bestückt,
der bereits in marktführenden Ober klasse-Dieselmotoren eingesetzt wird.
Dies erlaubte den Hyundai Ingenieuren,
die angestrebte Leistungsdichte des
Motors zu erreichen, ohne dabei Abstriche
bei der Effizienz und dem transienten Verhalten des Antriebes machen zu müssen.
Insbesondere die hervorragenden thermodynamischen Kennwerte, aber auch die
schnelle und präzise Ansteuerung der
Schaufelverstellung machten dies möglich.
IESEL
eben
Koop mit Kibo
Ohne die intensive Kooperation zwischen
den Entwicklungsteams in Kirchheimbolanden und den BorgWarner Ingenieuren vor Ort hätte dieser Erfolgsmotor nicht entstehen können. Hierbei
zeigte sich erneut die Fähigkeit von
BorgWarner Turbo & Emissions Systems,
seine globalen Ressourcen mit den lokalen Kundenteams zum Wohl des Kunden
einzusetzen.
Mit dem BV50 des S-Motors im Hyundai Veracruz geht im Werk in Pyongteak
ein weiterer Turbolader mit variabler
Turbinengeometrie in Serie. Das moderne
Werk bietet den Kunden in Korea beste
Qualität bei kurzen Logistikwegen sowie
vor Ort eine hervorragende Kundenbetreuung durch die Sales & Applications
Teams und die Kompetenzen im Bereich
Design und Prototypenbau. Es ist ein
wesentlicher Mosaikstein in der Erfolgsgeschichte von BorgWarner in Korea.
Denn auch hier gilt die Maxime der Nutzung der globalen Ressourcen und Fähigkeiten, verbunden mit den Stärken der
lokalen Teams zum Nutzen der Kunden.
Innovativer Werkstoff, piezoelektronische
Einspritzdüse, BV50 Turbolader: der V6
Diesel begeistert mit modernster Hightech.
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Märkte
&
Kunden
BORGWARNER LIEFERT TURBOLADER FÜR NEUE AUDI 1,8-L TFSI MOTORENFAMILIE
Motor von Welt
ürzlich präsentierte Audi den neuen 1,8l
TFSI-Motor, den die Audi Ingenieure in
enger Kooperation mit BorgWarner
Turbo & Emissions entwickelt hatten. Das
neue Triebwerk verkörpert nicht nur die konsequente Weiterentwicklung des TFSI-Konzeptes, sondern markiert den Start einer komplett neuen Motorenfamilie.
K
Bei der Auslegung und Konstruktion des
Turbo laders für den neuen Motor konnte
BorgWarner Turbo & Emissions Systems auf
Erfahrungen aus der Entwicklung des 2.0 TFSI
Motors zurückgreifen, der erstmals 2004 im
Audi A3 Sportback verwendet wurde. Bei
der Auswahl des Aufladesystems entschieden sich die Ingenieure deshalb erneut für den
bewährten, wassergekühlten K03, der in der
aktuellen Evolutionsstufe zahlreiche interessante Detaillösungen bietet.
Ein Motor für die Welt: der neue Audi 1,8-l TFSI
Vierzylinder mit K03 Turbolader von BorgWarner.
10
Spontan und effizient
Auch beim 1.8 TFSI kommt ein kompaktes
Integral-Turboladermodul zum Einsatz. Da
Krümmer und Turbinengehäuse in einem Bauteil aus hochwarmfestem Werkstoff zusammengefasst sind, bieten sich neben dem geringeren Platzbedarf auch thermodynamische
Vorteile. Das ebenfalls im Verdichtergehäuse
inte grierte elektrische Schubumluftventil
gewährleis tet kurze Reaktionszeiten beim
Schließen der Drosselklappe. Durch den Einsatz eines Turbinenrades der neusten Generation erhöht sich der Wirkungsgrad des
Turboladers deutlich. Die optimierte Thermodynamik führt zu weiteren Verbesserungen
beim Verbrauch und dem Instationärverhalten,
also dem Beschleunigungsverhalten des
Motors bei Vollgas. Insgesamt ergibt sich
daraus eine harmonische und kraftvolle
Leistungsentfaltung bei hoher Laufruhe über
das gesamte Drehzahlband. Mit den zusätzlichen Entwicklungen am K03 Turbo lader
kombiniert der neue Audi 1,8l TFSI Motor die
Vorteile von Aufladung und Benzin-Direkt einspritzung.
Die Effektivität der Detailverbesserungen am
K03 Turbolader spiegelt sich in den Leistungsund Verbrauchsdaten des Motors deutlich
wider. Bereits ab 1.000 Umdrehungen liefert
der 1,8 TFSI Motor ein Drehmoment von
165 Nm, im breiten Bereich von 1.500 bis
4.200 U/min steht das frühe Drehmomentmaximum von 250 Nm zur Verfügung. Auch
die maximale Leistung von 118 kW (160 PS)
steht zwischen 5.000 und 6.200 U/min
konstant zur Verfügung. Dies bildet die Grundlage für sportliches und dennoch sparsames
Fahren: Im A3 mit Schalt getriebe liegt der
Durchschnittsverbrauch bei nur 7,3 Litern auf
100 Kilometer.
Globales Teamwork für den Weltmotor
Es gelang dem Entwicklerteam jedoch nicht
nur, die Verbrauchswerte zu senken. Der
1,8 TFSI besitzt außerdem das Potenzial, auch
kommende, strengere Schadstoff-Grenzwerte
einzuhalten. Außerdem ist er für die unter schiedlichen Kraftstoffqualitäten in Märkten wie
den USA und Südamerika gerüstet. Durch die
kompakten Abmessungen sowohl des K03
Turboladers als auch des gesamten 1,8-l TFSI
Vierzylinders eignet sich das Aggregat für den
Längs- und Quereinbau im Motorraum. Diese
Flexibilität ist ein entscheidender Vorteil, denn
schließlich kommt die neue Motorenfamilie
in verschiedenen Baureihen auf allen fünf
Kontinenten zum Einsatz.
Die Umsetzung des Triebwerks als so genannter Weltmotor stellt eine besondere Herausforderung für die Teams bei Audi und BorgWarner dar: Ab Herbst 2006 startet die
Produktion des 1,8-l TFSI Vierzylinders gleichzeitig in den Audi-Motorenwerken in Györ,
Ungarn und in Dahlean, China. Parallel dazu
läuft die Turboladerfertigung bei BorgWarner
im ungarischen Werk Oroszlany sowie im
neuen Werk in Ningbo, China an.
DAF PRÄSENTIERT MX-MOTOREN
MIT B3-TURBOS VON BORGWARNER
Fit für
eit Oktober 2006 gilt in Europa
für alle Nutzfahrzeuge die neue
Abgasnorm Euro 4. Viele Motorenhersteller mussten daher ihre Motorenpaletten überarbeiten und in puncto
Verbrauch, Leistung und Emissionen
modernisieren. Auch der zum amerikanischen PACCAR Konzern gehörende
holländische LKW-Hersteller DAF mit
Sitz in Eindhoven nutzte diesen Zeitpunkt,
um seine neue MX-Motoren-Baureihe
einzuführen. Sie löst die bisherige XECBaureihe ab, die noch der alten Abgasnorm Euro 3 entsprach. Moderne Abgasturboaufladung und ein Abgasnach behandlungssystem, das auf der SCRTechnologie basiert, sind die besonderen
Kennzeichen der neuen MX-Aggregate.
Unterstützt wurde das DAF Team bei
der Entwicklung von den Experten von
BorgWarner Turbo & Emissions Systems.
S
Durchzugsstark bei niedrigen
Drehzahlen
Der neue Motor ist in vier verschiedenen
Leistungsstufen mit je 12.9 Litern Hubraum und 6 Zylindern erhältlich. Bei ihm
kommt die neue Turboladergeneration
B3 zum Einsatz. Die 265-kW-Version des
MX-Motors verfügt über einen B3-Turbolader ohne Ladedruckregelklappe. Die
300- und die 340-kW-Variante sind mit
je einem B3-Turbolader mit ladedruckgeregelter Klappe ausgestattet. Beim
Topmodell mit 375 kW setzen die Ingenieure auf einen B3-Turbolader mit
kennfeldgeregelter Ladedruckregelung
über die Motorsteuerung. Diese Variante
stellt ein maximales Drehmoment von
2.500 Nm bei 1.000 bis 1.410 U/min zur
Verfügung.
Die Fahrer der neuen Nutzfahrzeuge von
DAF dürfen sich also auf ein ausge sprochen dynamisches Fahrvergnügen
freuen. Durch das schnelle Ansprech-
Euro 4
verhalten der B3-Turbolader legen die
Motoren schon bei sehr niedrigen Drehzahlen ordentlich los. Beim Verbrauch
zeigen sie sich dagegen äußerst genügsam. Begeistern wird sicher auch die
neue XF-Fahrerkabine, die gleichzeitig
mit der Einführung der MX-Motoren an
den Start geht. Mit hohem Komfort, mit
optimierten Fahrgestellen, die große
Sicherheitsreserven bieten, und mit
einer leistungsfähigen Antriebstechnik
sollen die neuen DAF Nutzfahrzeuge im
Segment über 12 Tonnen zulässiges
Gesamtgewicht neue Maßstäbe setzen.
Das Beste von Schwitzer und 3K
Ein besonderes Highlight der MXMotoren ist – wie bereits erwähnt – der
Einsatz der neuen Turboladerbaureihe
B3 von BorgWarner. Durch die konsequente Zusammenführung der besten
Schwitzer und 3K Komponenten entstand eine richtungsweisende NfzTurbolader-Generation, die bzgl. ihres
mechanischen Wirkungsgrades, ihres
Ölverbrauchs und ihrer Dauerhaltbarkeit
absolut zu überzeugen weiß.
Rundum modernisiert: die DAF Nutzfahrzeuge
mit XF-Fahrerkabine und MX-Motoren.
Turbo Systems dar, die jedoch mit
Bravour gemeistert wurde. Auch die
hohen Anforderungen an die Gießbarkeit
eines solchen Turbinengehäuses unter
den Bedingungen eines Serienprozesses mussten unbedingt erfüllt werden.
Schließlich sollen von diesem Motor
einmal rund 40.000 Einheiten im Jahr
gebaut werden. Und das Modul muss bei
einer Abgastemperatur von ca. 700 °C
immerhin eine Million Meilen zuverlässig
seinen Dienst tun.
Produziert werden die B3-Turbolader
für DAF in Kirchheimbolanden, wo eine
hochmoderne Produktionslinie eingerichtet wurde. Mit der anvisierten Stückzahl
von ca. 40.000 Einheiten pro Jahr handelt es sich um eines der größten Commercial Diesel Projekte des Standortes.
Novum im Nutzfahrzeug
Die drei bei DAF eingesetzten Turboladervarianten besitzen ein gefrästes
Verdichterrad, um den hohen Anforderungen an die Lastkollektive moderner
Nutzfahrzeugmotoren gerecht zu werden.
Weiterhin verfügen alle Versionen über
einen in das Turbinengehäuse integrierten Abgaskrümmer. Diese Technologie,
die im PKW bereits millionenfach eingesetzt wird, stellt im Nutzfahrzeug ein absolutes Novum dar. Sie wurde aufgrund
ihres geringen Platzbedarfs gewählt.
Das Turbinengehäuse mit integriertem
Abgaskrümmer stellte eine große Herausforderung für die Konstrukteure und
die FEM-Berechnung (Simulation) bei
Premiere im NFZ: Bei den B3-Turboladern
ist der Abgaskrümmer in das Turbinengehäuse integriert.
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Märkte
&
Kunden
DAIMLERCHRYSLER IST FÜR KOMMENDE ABGASNORMEN GERÜSTET
Sauber in die
it Einführung der Abgasnormen Euro
4 und Euro 5 sind die Grenzwerte
für den Ausstoß umweltschädlicher
Stickoxide und Rußpartikel weiter verschärft
worden. Als einer der bedeutendsten Hersteller
von Nutzfahrzeugen und größter NFZ-Kunde
von BorgWarner Turbo & Emissions Systems
hat DaimlerChrysler große Anstrengungen
unternommen, um den Verbrennungsprozess
seiner Motoren zu optimieren. Ein wichtiges
Ziel war dabei, den Partikelausstoß zu reduzieren. Unglücklicherweise führen die dazu
notwendigen Maßnahmen zwangsläufig zu
höheren Verbrennungstemperaturen – und
damit zur Erhöhung der Stickoxid-Emissionen.
Um dies zu vermeiden, verzichtet DaimlerChrysler auf den Einsatz einer Abgasrückführung und setzt stattdessen auf die SCRAbgasreinigung.
M
12
SCR gegen NOX
SCR steht für Selective Catalytic Reduction
und wird dem innovativen Nutzfahrzeughersteller ermöglichen, nicht nur die neue
Euro 4, sondern auch die kommende Euro 5
Emissionsnorm einzuhalten. Diese Technologie, die DaimlerChrysler unter dem Markennamen BlueTec eingeführt hat, wird in allen
schweren Nutzfahrzeugen der Actros und
Axor Baureihen zum Einsatz kommen.
Zur Nutzung der SCR benötigt der NFZ-Motor
lediglich Adblue – eine flüssige Substanz, die
in einem separaten Fahrzeugtank mitgeführt
wird – und einen SCR-Katalysator. Der wichtigste Bestandteil von Adblue ist Ammoniumhydroxid. Diese Flüssigkeit wird direkt in den
heißen Abgasstrom des Turboladers einge-
spritzt, wo es durch die Hitze in Ammoniumgas umgewandelt wird. Dieses Gas wird als
Reduktionsmittel im SCR Katalysator benötigt,
einem massiven Keramikelement mit großer
Oberfläche, auf der die katalytische Reaktion
stattfindet. Bei dieser Reaktion werden gesundheitsschädliche Stickoxide in Wasser und harmlosen Stickstoff umgewandelt.
Powered by BorgWarner
Ein weiteres wesentliches Element der neuen
Motorengeneration ist die Turboaufladung. Der
bevorzugte Entwicklungspartner von DaimlerChrysler in diesem Bereich ist BorgWarner.
Und dies bereits seit Einführung der Euro 2
Norm, also seit fast 10 Jahren.
Zukunft
Die aktuellen Antriebe für die Fahrzeuge der
Actros Serie sind die OM501 und OM502LA
Motoren. Der OM501LA ist ein V6 Motor mit
einem Hubraum von 11,95 Litern. Die Maschine
leistet zwischen 235 und 350 kW. Bis 300 kW
Leistung ist sie mit einem bewährten S400
Turbolader ausgestattet, während zwischen
320 und 350 kW ein effizienter K31 zum Einsatz
kommt. Er verfügt über ein pneumatisch gesteuertes Wastegate-Ventil und ein gefrästes
Aluminium-Verdichterrad, um die hohen Anforderungen an Langlebigkeit und Zuverlässigkeit
zu erfüllen. Beim OM502LA handelt es sich um
einen V8 Motor mit einem Hubraum von 15,93
Litern. Das Aggregat ist auf einen Leistungsbereich von 375 bis 440 kW ausgelegt, also
für Actros Nutzfahrzeuge, bei denen überdurchschnittliche Leistungsreserven gefragt
sind. Der Motor besitzt einen S410 Turbolader
mit Wastegate und ebenfalls ein gefrästes
Aluminium-Verdichterrad.
Der S410G Turbolader
von BorgWarner.
Der Axor ist das zweite schwere NFZ in der
Modellreihe von DaimlerChrysler. Um die Fahrerkabine verbessern zu können, wurden die Axor
Fahrzeuge mit Reihen-Sechszylinder-Motoren
ausgestattet. Die Motorenpalette umfasst den
6.4 Liter OM906LA mit einem Leistungsbereich
zwischen 175 und 210 kW, den 7,2 Liter
OM926LA mit 240 kW und den 12 Liter
OM457LA Motor mit 265 bis 315 kW. Sämtliche Triebwerke sind – seit der Euro 2 Norm –
mit Turboladern von BorgWarner ausgerüstet.
Die OM906LA und OM926LA Modelle werden
von K27.2 und K27 Turboladern aufgeladen.
Der OM457LA Motor ist für leistungsstärkere
Axor Modelle gedacht. Ein S410 Turbolader
verleiht ihm seine überdurchschnittliche
Durchzugskraft. Wie ihre V6 Brüder verfügen
alle Axor Motoren über pneumatisch gesteuerte Wastegate-Ventile und gefräste Aluminium-Ver dich terräder, die für eine hohe
Lebensdauer sorgen.
Ein besonders interessantes Feature für den
OM457LA EURO4 Motor ist der Einsatz der
bei DiamlerChrylser bereits bewährten sogenannten Turbobrake-Technologie. Durch einen
variablen Düsenring, der über das Turbinenrad
im Turbinengehäuse geführt werden kann,
erreichen die Ingenieure eine Erhöhung der
Motorbremsleistung von bis zu 30 Prozent.
Diese gemeimsam von DaimlerChrysler und
BorgWarner entwickelte Technologie ist bereits
erfolgreich im nordamerikanischen Markt eingesetzt und wird sicherlich auch in weiteren
Märkten überzeugen können.
Mit der Produkt-Range und Expertise, die
BorgWarner Turbo & Emissions Systems
bieten kann, ist DaimlerChrysler also bestens
gerüstet bis zur Einführung von Euro 5 – und
darüber hinaus.
Die Baureihen OM900, OM500 und OM457
verfügen über enorme Leistungsreserven.
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Märkte
&
Kunden / Ev
NEUER AUDI S3 MIT TURBOAUFLADUNG VON BORGWARNER
Super-Typ
ynamik, Sportlichkeit und ein Hauch
von Luxus – der Audi A3 nimmt in der
Premium-Kompaktklasse eine herausragende Stellung ein. Jetzt rollt die Top-Variante der Modellreihe an den Start, der neue
Audi S3 mit einer Leistung von 195 kW (265
PS) und dem permanenten Allradantrieb
quattro. Mit seiner starken Performance folgt
er dem Ideal der puren Fahrfreude bei zugleich
hoher Alltagstauglichkeit – wie übrigens alle
S-Modelle von Audi.
D
Der S3 definiert die Maßstäbe seiner Klasse
neu – auf dem Niveau eines Sportwagens. Den
Spurt auf 100 km/h erledigt er in 5,7 Sekunden, erst bei 250 km/h wird der Vortrieb abgeregelt. Bissig zupackend, drehfreudig und mit
einem sonoren Klang erweist sich der starke
Zweiliter-Vierzylinder mit Benzin-Direkt-Einspritzung FSI und Turboaufladung als geschmeidiger Hochleistungsmotor.
Zweimal Engine of the year
Mit der Einführung des 2,0-l TFSI-Motors im
Jahr 2004 kombinierte Audi als erster Hersteller weltweit die Turboaufladung mit Ottomotoren-Direkteinspritzung. Bereits bei diesem Motor vertrauten die Audi-Entwickler auf
das Know-how und den K03 Turbolader von
BorgWarner Turbo & Emissions Systems. Das
Triebwerk feierte im Audi A3 Sportback Premiere und wurde seither zweimal in Folge –
in den Jahren 2005 und 2006 – mit dem
„Engine of the year“ Award ausgezeichnet.
Mittlerweile vereint der Motor auch im Audi A4,
Audi A6 und S3, in den VW Modellen Passat,
Golf GTI und Jetta sowie im Seat Leon FR pure
Kraft mit Sportlichkeit und geringem Verbrauch.
Der Antrieb des S3 erfüllt souverän alle Erwartungen, die an den stärksten Vertreter dieser
Motorenfamilie gestellt werden. Seine maximale Leistung von 195 kW (265 PS) erreicht
der 2.0 TFSI Motor bei 6.000 U/min. Bereits
bei 2.500 Touren stemmt er satte 350 Nm
Drehmoment auf die Kurbelwelle. Diese Durchzugskraft bleibt bis 5.000 U/min konstant.
Dabei zeigt sich das Aggregat im NormFahrbetrieb äußerst genügsam: Es gibt sich
mit 9,1 Liter Kraftstoff auf 100 Kilometern
zufrieden – ein weiterer Beleg für die zukunftweisende Effizienz der von Audi konzipierten
TFSI-Technologie.
Rundum optimiert
Gegenüber dem A3 präsentiert sich der Motor
in einer umfassend weiter entwickelten Version. Der neue Turbolader der Baugröße K04
von BorgWarner baut bis zu 1,2 bar Ladedruck
auf. Auch die bei BorgWarner bereits etablierte 1050 °C-Technologie kommt zum Einsatz.
Es waren umfangreiche Entwicklungsarbeiten
notwendig, bei denen nicht nur die Erhöhung
der Abgastemperaturbeständigkeit auf 1050 °C
im Vordergrund stand, sondern auch die Optimierung der Katalysatoranströmung. Dank
einiger Veränderungen des Designs gelang es
darüber hinaus, das Integralmodul fertigungstechnisch zu optimieren. Erstmals geht beim
S3 ein speziell entwickeltes, gefrästes Verdichterrad in Serie: Mit ihm ist es BorgWarner
gelungen, bei gleicher Radgröße die Durchsatzspanne zu vergrößern und gleichzeitig den
Wirkungsgrad in allen Kennfeldbereichen
nochmals zu erhöhen.
Der neue Audi S3 TFSI quattro baut den
Kompetenzvorsprung von Audi im Bereich
technologisch hochentwickelter Motoren
weiter aus. Man darf gespannt sein, welche
Innovationen die erfolgreiche Zusammenarbeit
zwischen Audi und BorgWarner noch hervorbringen wird.
Der neue S3 von Audi ist unbestritten das Sport-Ass in der Kompaktklasse.
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vents
BORGWARNER RÜSTET RALLYE-SIEGER AUS
Samba
auf der
Rennpiste
er brasilianische Sommer ist heiß
– über 40 Grad Celsius mussten
die Teilnehmer der 14. Internationalen Rallye Dos Sertoes aushalten, was
ihrer Laune jedoch keinen Abbruch tat.
Und wieder einmal bewiesen die Turbolader von BorgWarner bei diesem als
äußerst strapaziös bekannten Rennen
ihre enorme Effizienz und Leistungsfähigkeit auch unter widrigsten
Bedingungen.
D
BorgWarner führt das Feld
Die Widrigkeiten der Rallye Dos Sertoes
überraschten sogar Teams wie das BMW
X-Raid, das aufgrund seiner Erfahrung
bei der Rallye Paris-Dakar größte Strapazen gewohnt ist. Vor allem die bereits
erwähnten extremen Temperaturen
im trockenen Klima der brasilianischen
Wüste stellten eine Herausforderung für
die Teams dar.
Für BorgWarner Turbo & Emissions
Systems hätten die Rallye-Ergebnisse
indes gar nicht besser sein können. In der
Kategorie der PKWs belegte der Turboladerspezialist am Ende mit Mitsubishi
die ersten neun Plätze. Bei den Trucks
führte Ford, gefolgt von Mercedes- Benz.
Ein glänzendes Ende der brasilianischen
Parforce-Tour.
Rennen der Superlative
3.878 Kilometer führte die größte Rallye
Lateinamerikas durch den brasilianischen
Westen und Nordwesten. Die Fahrer
durchquerten bei der Tour von Goiâna
nach Porto Seguro in zehn Tagen sechs
Staaten. Ein Rennen der Superlative –
bei dem BorgWarner geballte Kompetenz
zeigen konnte: Acht von zehn Wettbewerbs-Fahrzeugen waren mit Turboladern von BorgWarner ausgestattet, darunter die offiziellen Teams von Mitsubishi, BMW, Mercedes-Benz, Volkswagen
und Ford. Zum ersten Mal war ein ausländisches Team dabei. BMW brachte
einen X3 ins Rennen, der mit einem aus
der Serienfertigung bekannten 2-stufigen
Aufladesystem (R2S) von BorgWarner
ausgestattet war. Die Pick-Ups L200RS
und L200 EVO von Mitsubishi verwendeten einen K16 beziehungsweise K26
Turbolader, der Ford-Truck F-4000 mit
Cummins Antrieb einen K24. MercedesBenz und Volkswagen waren mit den Aufladesystemen K27 und K29 angetreten.
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Turbo & Emissions Systems intern
Start frei für die
nnovationszyklen werden immer kürzer. Technologien werden immer komplexer. Kundenfragen
werden immer spezieller. Um den Ingenieursnachwuchs – aber auch eigene Mitarbeiter –
besser auf diese wachsenden Herausforderungen im Bereich der Abgasturbolaufladung vorzubereiten, hat BorgWarner Turbo & Emissions
Systems die TurboAcademy mit initiiert und mit
finanziert.
I
nehmen. Einige Ingenieure von BorgWarner konnten bereits in Kirchheimbolanden an einer von der
TurboAcademy konzipierten und durchgeführten
Schulung teilnehmen. In fünf Modulen frischten
sie ihr Wissen über Verbrennungskraft- und Strömungsmaschinen auf. Ziel der Ausbildung an der
Academy ist, dass die Absolventen Turbolader
selbständig passgenau auf vorgegebene Anforderungen auslegen können.
Die Academy, die zurzeit auf dem Gelände der
Hochschule Mannheim (Deutschland) eingerichtet wird, wird im Januar 2007 ihren Betrieb auf-
Drei Jahre unfallfrei
m August 2006 konnte BorgWarner im Werk
Campinas (Brasilien) einen neuen Rekord
feiern: Seit drei Jahren ist kein Arbeitsunfall mehr
passiert, der den Ausfall eines Mitarbeiters bedeutet hätte. Wie für alle Standorte, die Sicherheitsrekorde aufstellen, spendet der Konzern im
Namen von Campinas 5.000 US-Dollar an eine
s
TurboNew
I
Wohltätigkeitsorganisation vor Ort – und weitere
10.000 US-Dollar für insgesamt zwei Millionen
Arbeitsstunden ohne Betriebsunfall. Dieser überragende Erfolg des brasilianischen Werks ist das
Ergebnis regelmäßiger Sicherheitstrainings, eines
sicheren Arbeitsumfeldes und des guten Teamworks am Standort.
Impressum
TurboNews – Ausgabe 2/2006
Herausgeber
BorgWarner Turbo Systems
Worldwide Headquarters GmbH
Marnheimer Straße 85/87,
D-67292 Kirchheimbolanden
Fotos
BW Turbo & Emissions Systems, DaimlerChrysler, Audi,
Porsche, Hyundai, DAF, Land Rover
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The Info M
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of the Tuects of a revolutionary technology
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History and futur
Redaktion und Koordination
Günter Krämer, Global Marketing,
BorgWarner Turbo Systems
Autoren
Stefan Gross, Marta Rosario,
Jeff Han, Steven Bell
16
p.18
p.14
Focus gets new
lease of life
available
Ford Focus ST now
rged engine
with powerful turbocha
Performance
Truck
trucks with
New International charge
2-stage regulated
Konzept, Design und Litho
schulze, reister, grözinger, werbeagentur ag, Mannheim
www.srgwerbeagentur.de
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eine Ausgabe der TurboNews regelmäßig
bekommen?
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WDW Druck GmbH, Leimen-St.Ilgen, Germany
Firma, Name, Anschrift per email an:
Copyright © 2006
BorgWarner Turbo Systems Worldwide
Headquarters GmbH, Kirchheimbolanden
Alle Rechte und technische Änderungen vorbehalten
Printed in Germany
[email protected]