Archiv des Tags ‘1.7 CDTI’

Neben den Erprobungsfahrten, der Validierung und der Simulation spielt bei der Motorenentwicklung das so genannte Packaging bzw. die Integration eine sehr wichtige Rolle. Mit Blick auf unseren 1.7 CDTI lautete die Frage: „Wie bekommen wir 125 Pferde unter die Haube?“

Noch bevor ein Aggregat im SSM, IV oder gar im PPV werkeln kann, müssen die Integrations- und DMU-Ingenieure (digital mock-up) schauen, ob und wie alles in den Motorraum passt. Wichtige Kriterien hierbei sind die Festlegung der Motorlage (Position, Winkel) und die Schnittstellen zu Motor und Getriebe wie Kühlwasser-, Treibstoff-, Strom-, und Reinluftversorgung, Ladeluftanschlüsse, Kabelsatz allgemein, Abgasanlage, Motorlagerung sowie die mechanische Leistungsübertragung. Weitere Stichworte in diesem Zusammenhang: Geräuschabstrahlung, Temperaturgrenzwerte, Druckverlustreduzierung, Service-Zugänglichkeit und Freigängigkeiten auch bei extremen Fahrmanövern.

Integration des 1.7 CDTI in den neuen Opel AstraDas Bild zeigt Karl Ludwig Klingelschmitt, Klaus Frondorf und mich (von links) beim Check der Einbauposition des neuen Turboladers. Wir mussten sicherstellen, dass der Abstand zu anderen Bauteilen auch dann groß genug ist, wenn der Aktuator der Turbinenleitschaufeln arbeitet. Der große Bildschirm hat sich übrigens auch bei der Fußball-WM bewährt…

Der „Rundflug“ um den 1.7 CDTI vermittelt einen Eindruck vom Motor-Puzzle, das wir täglich spielen.

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Hardware-in-the-Loop-Tests für den neuen Opel AstraIm Beitrag Sezierte Dauerläufer habe ich die Validierung „echter“ Motoren auf „echten“ Straßen vorgestellt. Parallel dazu setzen wir verstärkt auf Simulation. Beispiel HiL, ausgeschrieben „Hardware in the Loop“. Hier gaukeln die Computer (links im Schrank) dem „echten“ Motorsteuergerät mit Hilfe elektrischer Signale einen bestimmten Motor in einem bestimmten Auto auf einer bestimmten Strecke in Fahrt vor. Dazu spielen wir via MATLAB und CANoe (rechts im Bild) eine praxisnahe Netzwerkstruktur um das Steuergerät herum ein.

Ein Riesenvorteil von HiL ist, dass der Testkandidat auf verschiedene Motor- und Fahrzeugzustände (auch Grenzbereiche) hin schnell und reproduzierbar überprüft werden kann. So validieren wir sehr früh neue Entwicklungen wie Diagnosefunktionen oder das Zusammenspiel von Motorsteuergerät und ABS/ESP, ohne jedes Mal ein „echtes“ Auto bestücken und auf die Teststrecke schicken zu müssen.

Das Motorsteuergerät ist schon eine sehr komplexe Komponente, an die hohe Anforderungen gestellt werden. Dies sind:

  • Die sehr hohe Anzahl elektrischer Ein-und Ausgänge für Stromversorgung, Sensoren und Aktuatoren – beim 1.7 CDTI über 150.
  • Die einwandfreie Funktion bei Wind, Wetter und Vibrationen. So reicht zum Beispiel das Spektrum der tolerablen Umgebungstemperaturen von unter -35 °C bis über 100 °C.
  • Die Zuverlässigkeit in der Kombination mit anderen Steuergeräten (CAN = Controller Area Network). Temporäre extreme Signalstärkenschwankungen wie im WLAN oder im Mobiltelefonnetzwerk sind keine Option.

Im Bild von links Karsten Brosseit, Thorsten Michel und ich bei letzten Checks.

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Wir Motorentester ziehen gerne etwas hinter uns her. In meinem ersten Blog-Beitrag war der Astra mit Bremsanhänger dran. Diesmal hatten wir ein Vehikel am Haken, in dem sich unterschiedliche Gewichte von Wohnanhängern mit dem guten alten Sandsack-System simulieren lassen. Das Team Mechnical Integration/Drive Quality um Herbert Schimanski führt ein komplexes Testprogramm mit unserem Astra 1.7 Diesel am Mont Ventoux in Frankreich durch. Dazu gehören maximale Anhängelast, Anfahrverhalten am Berg, die Fahrbarkeit (performance) im Hänger-Bergbetrieb sowie die Ganganschlüsse.

Warum Mont Ventoux? Radsportfans wissen, dass es kaum eine üblere Steigung in Europa gibt – nicht umsonst werden hier Bergetappen der Tour de France ausgetragen. Hier trennt sich die Spreu vom Weizen, die Belastung für das Fahrzeug und den gesamten Antriebsstrang sind extrem. Neben dem 1.7 CDTI testen und bewerten die Ingenieure Alexander Puschke und Erich Bertleff auch andere Astra-Motorkombinationen sowie Opel-Fahrzeuge anderer Projekte. So erhalten wir eine Vergleichbarkeit der einzelnen Applikationen/Motoren bei definierten Bedingungen.

Auf dem linken Bild der neue Astra mit „meinem“ 1,7-Liter-Dieselmotor kurz vor der Abfahrt. Er hat alle Tests sehr gut bestanden, bei der definierten Maximalmasse (gross combined vehicle weight) musste der Motor inklusive Kühlungssystem nicht an seine Grenzen gehen.

Dass die Astra-Dichte am Mont Ventoux zeitweise recht hoch ist, zeigt ein Blick in unseren „Parc Fermé“, eine von uns gemietete Garage. Man beachte links im Bild den einzigen Nicht-Opel, unseren „Rotweintransporter“ im Retrodesign.

Neuer Astra mit Bremsanhänger vor Sandsacklager Prototypen des neuen Astra

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Müsst ihr denn immer noch so oft unterwegs sein, um eure Motoren zu testen? Kann man das mittlerweile nicht alles auf diesen modernen, computergesteuerten Prüfständen machen?

Diese oft gestellten Fragen lassen sich mit einem Ja und einem Nein beantworten. Ja, es gibt immer bessere Möglichkeiten dank unserer modernen Einrichtungen im Rüsselsheimer Entwicklungszentrum. Nein, wir sind nach wie vor der Meinung, dass die Validierung auf echten Straßen nicht vollständig ersetzt werden kann. Daher testen wir unsere Motoren wie den 1.7 CDTI sowohl auf dem Prüfstand als auch in den unterschiedlichen Astra-Vorstufen SSM, IV und PPV.

Mit umfangreichen Prozeduren stellen wir möglichst reale Kundenbedingungen bis hin zu Worst Case-Szenarien nach. Bei x Lastzuständen über y Distanzen hinweg müssen sich die Probanden bewähren. Auch unter dem Einfluss extremer Temperaturen oder in großen Höhen nehmen wir bis hin zum Abgasverhalten alles unter die Lupe.

Am Ende eines Programms werden die Triebwerke routinemäßig zerlegt, die Motorkomponenten begutachtet und daraufhin beurteilt, ob sie die vorher definierten Anforderungen erfüllt haben. Neben Sichtkontrollen finden Messungen in unseren Labors und bei Lieferanten statt.

Kolben-Messung beim neuen Opel Astra Das Bild zeigt von links Marcus Weinbeck (Dauerlaufplanung), Mechaniker Fabio Schmidt, Matthias Burkhard (Validierung und Analyse) und mich bei der Kolben-Messung nach einem Marathon im Fahrzeug. Man sieht zufriedene Gesichter: Die Motorteile haben ihre Eignung als Dauerläufer eindrucksvoll nachgewiesen.

Übrigens: Wem unsere Rüsselsheimer Arbeits-atmosphäre nicht exotisch genug ist, muss sich bis zu meinem nächsten Beitrag gedulden. Dann gibt es Infos und Fotos vom Test am Tour-de-France-erprobten Mont Ventoux in Südfrankreich.

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Dr. Wagner in einem IV des neuen Opel AstraEinen existierenden Dieselmotor wie den 1.7 CDTI in den neuen Astra packen – klingt unspektakulär. Kaum jemand kann sich vorstellen, was hinter der Motor-Optimierung und -Anpassung steckt. Wir hatten einen sehr breiten Ansatz gewählt, denn es galt, neue Motortechnik-Trends einzubinden sowie die Entwicklungserfahrungen unserer ecoFLEX-Projekte und die technischen Möglichkeiten des neuen Astra zu berücksichtigen.

So hält die reibungsoptimierte Wasserpumpe des ecoFLEX-Modells serienmäßig im 1.7 CDTI Einzug. Weitere Beispiele sind die Strömungsoptimierung des Abgasrückführungs-Kühlers, die Abstimmung des EMS (Engine Management System – Motorsteuerung) auf die optimierte Lichtmaschine und die Reduzierung der Druckverluste im Luftansaugsystem.

Dr. Thomas Wagner (rechts), Gunnar Hold (links) und Klaus BaudischMit den beiden Applikationen 110 PS und 125 PS ist uns eine gute Balance zwischen Sparsamkeit, Fahrspaß und Komfort gelungen. 260 Nm maximales Drehmoment schon ab 1.700 min-1 beziehungsweise 280 Nm ab 2.000 min-1 (bisher: 2.300) sind deutlich spürbare Verbesserungen. Genaue Verbrauchsangaben kann ich leider noch nicht machen, denn wir ermitteln gerade die offiziellen Werte. Sie werden gut sein, sehr gut.

Das Bild zeigt mich mit den Kollegen Klaus Baudisch am Handy und Gunnar Hold am Laptop bei einer der letzten Abstimmungsfahrten im Taunus.

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Astra-Prototyp bei Versuchsfahrt mit Bremsanhänger in SpanienEinspritzdruck, Turbo-Turbinendrehzahl, Kühlleistung des Abgasrückführungs-Kühlers, Plateau-Drehmomentkurve, CO2-Faktoren, Dauerhaltbarkeit, Euro 5 – das ist meine Welt, meine berufliche Welt. Mein Name ist Dr. Thomas Wagner und ich bin für das Entwicklungsprojekt 1.7 CDTI im Astra zuständig – ein Motoren-Mann also.

Ich möchte hier darüber berichten, wie unser Team den Astra-Diesel in den vergangenen Jahren vom Lastenheft über den Prüfstand bis zum fertigen Fahrzeug begleitet hat. Mein Schreibtisch steht im Rüsselsheimer Entwicklungszentrum, aber wir sind auch oft unterwegs – zum Beispiel mit den einzelnen Versuchsgruppen bei Winter-und Sommertestfahrten.

Zuletzt ging es nach Spanien. Das Foto entstand bei einer Versuchsfahrt mit einem Vorserienfahrzeug – Höhenabstimmung auf etwa 2.000 Metern bei 18°C. Der etwas skurril wirkende „Campingwagen“ hinten dran hilft uns bei den Messungen, weil er als Bremsanhänger höhere Lasten am Fahrzeug simulieren kann. So besteht die Möglichkeit, bestimmte Motorkennfeldpunkte auf der Straße anzufahren. Der Freizeitwert des Vehikels ist leider gleich null – es eignet sich nicht mal zum Biertransport, weil durch die Bremswirkung sehr viel Wärme produziert wird.

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