Suche
Mein Konto
Overmatige technische inspanning
In een interview met KFZ Wirtschaft maakt motorontwikkelaar Fritz Indra de balans op van de volledige hybride aandrijving en presenteert eenvoudige alternatieven hoe de verbrandingsmotor nog zuiniger en emissiearmer kan worden gemaakt.
Overmatige technische inspanning
Economie van motorvoertuigen:Meneer Indra, bijna vier jaar geleden beschreef u in het Automotive Industry Interview de volledige hybride aandrijving als een schending van de natuurkunde. Toch bieden steeds meer fabrikanten deze aandrijfoplossing aan. Bent u sindsdien van gedachten veranderd?
Fritz Indra: Nee hoor, ik blijf erbij. De combinatie van elektromotor en verbrandingsmotor is uiterst complex en moet zo eenvoudig mogelijk worden gemaakt. Een milde hybride is voldoende en biedt de mogelijkheid om qua kosten grote hoeveelheden te produceren. Het is niet voor niets dat Audi zijn A6 Hybrid-model van de markt heeft gehaald. Hij was niet alleen zwaarder en duurder dan het even krachtige dieselmodel, hij verbruikte ook iets meer brandstof en had een hogere CO2-uitstoot.
Hoe komt het dat de elektromotor zijn hoge efficiëntie niet kan benutten in een volledig hybride?
Het probleem is heel duidelijk in de Formule 1, die hybride rijden nu verplicht heeft gesteld in de reglementen. De conclusie is dat de auto’s, ondanks de compleet overdreven technische inspanning, tot vier seconden langzamer zijn dan vroeger met pure verbrandingsmotoren. Bovendien moeten de batterijen elke keer dat ze accelereren in een fractie van een seconde hun volledige vermogen leveren en gaan ze dus maar twee races mee. Dan kun je alleen de elektriciteitsopslagapparaten weggooien, die zo’n 60.000 euro kosten.
U stond in de jaren negentig aan het hoofd van alle geavanceerde ontwikkelingen bij Opel. Heeft de ontwikkeling van de verbrandingsmotor al zijn plafond bereikt?
De jaren negentig waren eigenlijk een gouden tijd voor Opel; veel jonge ingenieurs solliciteerden destijds bij ons. Het was een duel tussen Opel en VW om de beste motor, en ik kan met trots zeggen dat we met onze GSI-motor de GTI van Volkswagen altijd voor waren. Tegenwoordig ben ik als adviseur van verschillende ontwikkelingsbedrijven betrokken bij het nog zuiniger en krachtiger maken van de verbrandingsmotor.
Welke maatregelen zijn te realiseren die qua kosten verantwoord zijn?
De truc is om dingen zo eenvoudig mogelijk te maken en niet ingewikkelder. Bij een lage belastingbehoefte kunnen bijvoorbeeld één of twee cilinders van een viercilindermotor of drie of vier cilinders van een zescilindermotor worden uitgeschakeld. Dit werkt relatief eenvoudig door de kleppen dicht te draaien en bespaart 7 tot 8 procent brandstof. Bovendien kunnen dieselmotoren met stalen zuigers gewicht besparen in vergelijking met aluminium zuigers, en kunnen de wrijvingsverliezen in de motor worden verminderd met lage productietoleranties. Verdere verbeteringen kunnen ook worden bereikt met vraaggestuurde olie- en waterpompen. Je kunt de compressie ook wat lager zetten bij de dieselmotor en hoger bij de benzinemotor. En last but not least zorgen moderne meertrapsversnellingsbakken ervoor dat het werkpunt van de motoren altijd op het hoogste efficiëntieniveau wordt ingesteld.
Wat zijn de fysieke grenzen aan de efficiëntie van verbrandingsmotoren?
Dat hangt geheel af van het ontwerp en de werking. De meest efficiënte dieselmotoren van vandaag zijn grote motoren voor schepen met een efficiëntie van meer dan 50 procent. Benzinemotoren zijn ongeveer tien procent lager. Deze afstand zal in de toekomst niet significant veranderen. Er zit nog veel ontwikkelingspotentieel in beide motortypes.
OVER DE PERSOON: Fritz Indra, geboren in Wenen in 1940, studeerde werktuigbouwkunde aan de Technische Universiteit van Wenen en werkte van 1971 tot 1979 bij BMW-Alpina als hoofd ontwikkeling en van 1979 tot 1985 als hoofd motorontwerp bij Audi. Van 1985 tot 1998 was hij hoofd motorontwikkeling bij Opel en directeur geavanceerde ontwikkeling. Indra ontwierp en ontwikkelde de eerste Ecotec-motoren, waaronder de C20XE, die destijds werd beschouwd als de benzinemotor met het hoogste rendement van 37 procent. Van 1997 tot 2005 was Indra uitvoerend directeur geavanceerde engineering bij General Motors Powertrain in Detroit. Naast zijn docentschap aan de Technische Universiteit van Wenen werkt hij nu als consultant voor AVL List, Thyssen Krupp Technology en Fritz Winter Eisengiesserei.