Hocheffizientes Aufladesystem - Bertrandt

Hocheffizientes Aufladesystem
Handtmann entwickelt neuen Spirallader

Neue Spirallader-Generation
Hocheffizientes Aufladesystem
Handtmann entwickelt neuen Spirallader
September 2012
Zusammenfassung
Schon in den achtziger Jahren des letzten Jahrhunderts wurden Spirallader
zur Aufladung und Leistungssteigerung von Ottomotoren eingesetzt.
Die Handtmann Systemtechnik GmbH & Co. KG aus Biberach
hat dieses System neu aufgegriffen und komplett überarbeitet.
Der Verdränger des Handtmann Spiralladers (HSL ® ) wurde völlig neu
entwickelt und einspiralig und stabiler ausgeführt. Deutlich erhöhte
Lagersteifigkeit eliminiert in Summe alle problematischen Systemresonanzen
der Exzenterwelle. Trotz der einspiraligen Ausführung lässt
sich eine zum historischen Vorbild vergleichbare Leistungsdichte darstellen.
Die einspiralige Ausführung hat außerdem zum Vorteil, dass
sich das Verhältnis zwischen Kammervolumen und Dichtspalt um etwa
35 Prozent verbessert. Der volumetrische Wirkungsgrad steigt bei
niedrigen Drehzahlen deutlich. Neue Legierungen und Beschichtungssysteme
erhöhen Wärmebeständigkeit und Verschleißfestigkeit.
Aufwändige Motorprozess-Simulationen des Projektpartners Bertrandt
haben Wirkungsgradvorteile des Gesamtsystems Motor/HSL im Vergleich
zu anderen Aufladungskonzepten bestätigt. Diese wurden, wie
die Dauerhaltbarkeit des Systems, auf Motorenprüfständen nachgewiesen.
Insbesondere in den Kennfeldbereichen niedriger und mittlerer
Last und kleinen Motordrehzahlen ist der Wirkungsgrad mittels
HSL aufgeladener Motoren in der Leistungsklasse bis zu 180 kW sehr
hoch. Diese Lastbereiche werden insbesondere im NEFZ-Zyklus angefahren.
Zusätzlich wird ein höheres Low End Torque erreicht, was
Dynamik und Fahrbarkeit mit kleinen Motordrehzahlen signifikant verbessert.
Umfangreiche Prototypen-Fahrten auf der Straße, inzwischen
über 80.000 km, haben diese Erkenntnisse bestätigt.
Weitere Vorteile – wie etwa geringes Massenträgheitsmoment, einfache
Integration in die vorhandene Riemenebene, Schaltbarkeit durch
Kupplung, präzises Fertigungskonzept – sichern dem HSL ausgezeichnete
Zukunftsaussichten als innovative Aufladungstechnik für
zukünftige Verbrennungsmotoren. Durch seine Wirkungsgrad-
Charakteristik und die technische Umsetzung eignet sich der HSL
auch für zweistufige Aufladekonzepte bei Ottomotoren. Ein weiteres
Einsatzgebiet eröffnet sich bei hubraumkleinen Dieselmotoren, die
nicht leistungs-, sondern emissionsorientiert ausgelegt sind.
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Neue Spirallader-Generation
Inhalt
2 Zusammenfassung
4 Historische Entwicklung
4 Konstruktion und Fertigung
5 Praxisvorteile
7 Simulationsgestützte Potenzialbewertung
8 Simulationsgestützte Zyklusbewertung
10 Prüfstandsergebnisse
11 Einsatzgebiete
11 Ausblick
11 Fazit
12 Literaturhinweise
12 Kontakt
13 Unternehmensportrait Handtmann Firmengruppe
15 Unternehmensportrait Bertrandt AG
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Neue Spirallader-Generation
Die Handtmann Systemtechnik GmbH & Co. KG aus Biberach hat
das System des Spiralladers zur Aufladung und Leistungssteigerung
von Ottomotoren neu aufgegriffen und komplett überarbeitet.
Aufwändige Motorprozess-Simulationen des Projektpartners
Bertrandt haben im Vergleich zu anderen Laderkonzepten Vorteile
des Spiralladers nachgewiesen. Resultierend präsentiert
Handtmann den HSL als Lösung für Downsizing-Anwendungen.
Als Einsatzbereiche eignen sich ein- und zweistufige Aufladekonzepte
für Ottomotoren sowie emissionsorientiert ausgelegte
Dieselmotoren.
Historische Entwicklung
Der Spirallader zählt zur Gruppe der mechanischen Lader und arbeitet
nach dem Verdrängungsprinzip. Erfunden und patentiert wurde er
bereits 1905. Die komplexen Anforderungen an Fertigung und Werkstoffe
verhinderten zunächst die Produktion im großtechnischen Maßstab.
Erst Volkswagen griff diese Technologie in den 1980er Jahren
auf und brachte Fahrzeuge mit der umgangssprachlich „G-Lader“ genannten
Technik auf den Markt [1].
Konstruktion und Fertigung
Die Handtmann Systemtechnik GmbH & Co. KG verfügt aufgrund der
Einbindung in die Handtmann Gruppe über eine hohe Fachkompetenz
in Aluminium- und Magnesium-Druckguss. Überdies wird der Systemgedanke
konsequent durch hohe Entwicklungskompetenz und breites
Fachwissen in Montage sowie Prüfprozessen komplettiert. Ergänzend
hierzu liefert die Handtmann Automotive-Sparte Ansaugmodule, Abgas-Rückführkomponenten
und weitere Anbauteile für Pkw-Motoren
und bildet durch den Verbund von Guss, mechanischer Bearbeitung,
Montage und Prüfung einen optimalen und hochwirtschaftlichen Fertigungsprozess
ab [2]. Somit kann durch die bei Handtmann gegebene
Fertigungstiefe eine hohe Prozesssicherheit garantiert werden.
Dieses besondere Erfahrungs- und Entwicklungs-Know-how ist die
Voraussetzung, um das Potenzial des Spiralladers erschließen zu
können. Mit modernsten Methoden wurde der Handtmann Spirallader
(HSL) zu einem hocheffizienten Aufladesystem für die zukünftigen Anforderungen
der Automobilindustrie entwickelt [3]. Ziel war es, unter
Steigerung des Gesamtwirkungsgrades ein kostenoptimiertes und
großserienfähiges Aufladesystem, insbesondere für Downsizing-
Konzepte, darzustellen. Hierbei sind Optimierung von Kraftstoffverbrauch
und CO2-Emission sowie Ansprechverhalten im niedrigen Motordrehzahlbereich
nur einige Schlagworte, die die Entwicklungsphase
des HSL prägten.
4

Neue Spirallader-Generation
Abbildung 1: Hocheffizientes Aufladesystem Handtmann Spirallader (HSL):
geringerer Bearbeitungsaufwand, verbesserte mechanische Eigenschaften,
kompakte Baugröße und hervorragende Kennwerte.
Die elementarste Veränderung des HSL im Vergleich zum bisherigen
G-Lader-Konzept ist der Verdränger. Die jetzt einspiralige Ausführung
– vormals zweispiralig – reduziert den Bearbeitungsaufwand bedeutend.
Dank einer speziellen Dichtkontur (Dichthaken) entfällt beim
HSL die äußere Lauffläche und reduziert merklich die Baugröße bei
vergleichbarem Fördervolumen. Eine weiterentwickelte hochwarmfeste
Magnesium-Druckguss-Legierung für den Verdränger verbessert
die mechanischen Eigenschaften wesentlich. Ergänzend dazu sind
alle gleitenden Bauteile, wie Dichtleisten und Dichtflächen, mit neuesten
gleit- und verschleißoptimierten Werkstoffen und Tribologiebeschichtungen
ausgeführt.
Praxisvorteile
Im Vergleich zu einem mechanischen Schraubenlader oder einem
Abgasturbolader (ATL) ermöglicht der HSL dem Verbrennungsmotor,
bereits ab Leerlaufdrehzahl ein maximales Drehmoment (Low-End-
Torque) bei gleichzeitig höherer Gesamteffizienz darzustellen. Die
daraus resultierende hohe Dynamik steigert das Fahrerlebnis deutlich.
Dies liegt im Wesentlichen an dem insgesamt besseren isentropen
Wirkungsgrad (bis zu 96 Prozent) sowie einem sehr hohen Gesamtwirkungsgrad
[4]. Dieser beträgt beim aktuellen Entwicklungsstand
über einen breiten Kennfeldbereich mehr als 70 Prozent und liegt
somit etwa zehn Prozentpunkte über dem Gesamtwirkungsgrad
bisher bekannter Spiralladerkonzepte.
5
Hubvolumen pro Umdrehung,
geometrisch
0,763 dm³
max. Drehzahl 10.000 U/min
max. Ansaugvolumenstrom,
geometrisch
457 m³/h
effekt. max. Ansaugvolumen- 439 m³/h
strom (Wirkungsgrad)
(η=0.9)
max. Ladedruckverhältnis bis 2,5:1

Neue Spirallader-Generation
Abbildung 2: Vergleich ausgewählter Aufladungssysteme (links) und HSL-
Wirkungsgradkennfeld (rechts)
Im kundenrelevanten Fahrbetrieb wird der HSL zu großen Teilen in
dessen optimalem Wirkungsgradbereich betrieben. Daraus resultieren
für den Kunden messbare Kraftstoffverbrauchsvorteile. Zusätzliches
Potenzial ist in Kombination mit einer längeren Getriebeübersetzung
durch das sogenannte Downspeeding bei dennoch exzellenter Fahrperformance
gegeben.
Zur Minimierung der mechanischen Reibleistungsverluste des Verbrennungsmotors
kann der HSL optional mit einer elektromagnetischen
Kupplung ausgestattet werden. Dadurch erfolgt bei nahezu
konstanter Fahrzeuggeschwindigkeit beziehungsweise geringer Motorlast
eine bedarfsgerechte Steuerung der HSL-Antriebsleistung. Das
geringe Massenträgheitsmoment des HSL sorgt dabei für weitgehend
unmerkliche Schaltvorgänge und spontane Reaktionen auf veränderten
Leistungsbedarf.
Weitere Vorteile des HSL:
� Vom Abgasstrom unabhängige Regelbarkeit des Ladedrucks
� Nahezu schwingungsfreier Betrieb im Ladeluftstrom erübrigt kostenintensive
Maßnahmen zur Geräuschreduzierung oder
-dämmung
� Verbesserung des thermodynamischen Wirkungsgrads des Verbrennungsmotors
durch positive Ladungswechselarbeit
� Hohe AGR-Verträglichkeit unterstützt innermotorische Optimierungsmaßnahmen
� Optimierte motornahe Katalysatoranordnung verspricht ein verbessertes
Light-Off-Verhalten durch Entfall des ATL (Enthalpiesenke)
� Durch geringeren Abgasgegendruck sinkt der benötigte Ladedruck
und verringert das Klopfneigungspotenzial mit der Möglichkeit zur
Verdichtungsverhältniserhöhung
� ATL-Schutzmaßnahmen, wie beispielsweise „Volllastanfettung“,
entfallen
� Kompakte Bauform und Wartungsfreiheit
Diese Vorteile lassen sich flexibel kombinieren, so dass der HSL
grundsätzlich für otto- und dieselmotorische Anwendungen geeignet
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Neue Spirallader-Generation
ist. Des Weiteren nutzt Handtmann die hausinternen Gusskompetenzen,
um das Spiralladergehäuse mit zahlreichen Halterungen für andere
Nebenaggregate der Motorperipherie kundengerecht zu gestalten.
Grundsätzlich ist die spezifische Bauform des HSL bei einem Motorpackage
zu berücksichtigen.
Simulationsgestützte Potenzialbewertung
Die Bewertung der motorischen Wirkungsgradvorteile eines HSL im
Vergleich zu einem Abgasturbolader erfolgte anhand von Ladungswechselsimulationen.
Das Motormodell wurde von einem Ottomotor
mit 1,0 l Hubraum abgeleitet, der normalerweise mit einem Abgasturbolader
aufgeladen wird und an die spezifischen Anforderungen der
Abgasturboaufladung angepasst und optimiert ist. Der hier als Referenz
eingesetzte Abgasturbolader wurde so ausgewählt, dass mit
über 90 kW/l eine hohe spezifische Motorleistung erreicht werden
kann. Gleichzeitig wurde ab 1.700 min -1 ein sehr hohes Low-End-
Torque gefordert, was letztlich dem aktuellen Stand der Technik entspricht.
Als Resultat erfüllt der mit dem HSL aufgeladene Ottomotor mit einem
Drehmoment von 170 Nm zwischen 1.500 min -1 und 5.000 min -1 sowie
eine spezifische Leistung von 90 kW/l die Vorgaben.
Abbildung 3: Volllastlinien und Motorkennfelder eines Ottomotors mit 1.0 l Hubraum
und HSL- bzw. ATL-Aufladung bei einer geforderten Literleistung von
90 kW/l
Ziel der Ladungswechselsimulation war ergänzend die Erstellung eines
Wirkungsgradkennfelds des Motors. Um einen Vergleich der unterschiedlichen
Antriebsarten des Verdichters (mechanische Energie
beim HSL kontra Abgasenthalpie beim ATL) darzustellen, wurde der
Ladedruck beider Aufladesystemvarianten mit einem Wastegate bzw.
By-Pass geregelt. Die restlichen Randbedingungen blieben unverändert.
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Neue Spirallader-Generation
Abbildung 4: Spezifischer Kraftstoffverbrauchsvorteil [g/kWh] des HSL im Vergleich
zum ATL [%]
Das berechnete Differenzkennfeld des effektiven spezifischen Verbrauchs
(be) zeigt Wirkungsgradvorteile des mit HSL aufgeladenen
Ottomotors von bis zu 7 Prozent.
Eine Erklärung für den Kraftstoffverbrauchsvorteil resultiert aus der
fehlenden Turbine. Durch den geringeren Abgasgegendruck muss der
HSL für die gleiche Motorleistung weniger Ladedruck aufbauen. Der
ATL hat in dieser Betrachtung zwar Vorteile durch die Nutzung der
Abgasenthalpie für die Verdichtung der Ladeluft. Letztlich resultieren
eindeutige Vorteile für den HSL aber nicht zuletzt durch den 10 bis 12
Prozent höheren maximalen Gesamtwirkungsgrad.
Optimierungsmaßnahmen zur Wirkungsgradverbesserung des Verbrennungsmotors
wurden bei der Ladungswechselsimulation in der
ersten Bewertung nicht berücksichtigt. Zusätzliches Potenzial bieten
unter anderem [5]
� optimierte Ventilsteuerzeiten (späteres Auslass-Öffnen),
� angepasste Schwingrohrlänge und Saugvolumen des Ansaugsystems,
� optimierte Ladeluftstrecke.
Aufgrund der Arbeitsweise ist der HSL weitgehend stabil gegen
Druckschwingungen im Saugrohr und daher insbesondere für Verbrennungsmotoren
mit nur zwei oder drei Zylindern prädestiniert.
Simulationsgestützte Zyklusbewertung
Um die Wirkungsgradvorteile des mit HSL aufgeladenen Ottomotors
ergänzend im Testzyklus zu bewerten, wurde das validierte und auf
Matlab/Simulink basierte Bertrandt-eigene Simulationstool „Virtueller
Antriebsstrang“ eingesetzt [6].
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Fahrzeuggeschwindigkeit in km/h
100
80
60
40
20
0
Neue Spirallader-Generation
0 500 1000 1500 2000 2500
Zeit in s
Abbildung 5: Aufbau der Simulationsumgebung „Virtueller Antriebsstrang“ [6]
Die mit den Ladungswechselsimulationen generierten effektiven spezifischen
Verbrauchskennfelder der Abgasturbolader- bzw. HSL-
Anwendung dienten als Charakterisierungsgröße des Verbrennungsmotors
für die Zyklussimulationen. Dazu wurden im „Virtuellen Antriebsstrang“
Daten für ein Fahrzeug der Kompaktklasse (VW Golf VI)
mit repräsentativer Getriebeabstufung hinterlegt. Im Vergleich zur Abgasturboaufladung
wurden bei sonst unveränderter Antriebsstrangkonfiguration
durch den HSL-Einsatz Kraftstoffverbrauchsvorteile von
bis zu 3 Prozent erreicht. Am Beispiel des Federal-Test-Procedure-75
(FTP-75), einem in den USA vorgeschriebenen Fahrzyklus zur Ermittlung
der Abgasemissionen und des Kraftstoffverbrauchs, resultiert in
der Zyklussimulation ein Kraftstoffverbrauch von ca. 4,6 l pro
100 km bzw. eine CO2-Emission von 106,7 g/km. Hierbei wird von
Warmstartverhältnissen des Verbrennungsmotors ausgegangen, d. h.
den Kraftstoffverbrauch beeinflussende Heizmaßnahmen sind nicht
berücksichtigt. Prädiktive Abgasemissionsabschätzungen erfolgten
nicht.
10 Min. Pause
(Motor aus)
9
Drehmoment in Nm
200
160
120
80
40
0
Motordrehzahl in min-1 Volllastlinie HSL
Betriebspunkte
im FTP-75
1000 2000 3000 4000 5000 6000
Abbildung 6: Geschwindigkeitsvorgabe des FTP-75-Testzyklus (links) sowie die
daraus resultierenden Betriebspunkte der Zyklussimulation im Motorkennfeld mit
HSL-Aufladung (rechts)

Drehmoment in Nm
400
350
300
250
200
150
60
30
0
Motordrehzahl in min-1 Handtmann Golf VI 1.4 HSLT, 175 kW
VW Golf VI 1.4 TSI, 118 kW
Potenzial 1.4 HSLT im Vgl. zu 1.4 TSI
VW Golf VI 2.0 TFSI, 155 kW
AUDI S3 2.0 TFSI, 195 kW
1000 2000 3000 4000 5000 6000 7000
Neue Spirallader-Generation
Weitere Optimierungsmaßnahmen zur Kraftstoffverbrauchsreduzierung,
z. B. Anwendung von Downspeeding-Maßnahmen, blieben für
die Zyklussimulation unberücksichtigt, so dass die tatsächliche Einsparung
deutlicher zu erwarten ist.
Prüfstandsergebnisse
Nach den aufwändigen Simulationen wurden mehrere Baumusterstände
entwickelt und aufgebaut. Diese durchliefen umfangreiche
Prüfstandsversuche, bei denen der HSL die geforderte Dauerhaltbarkeit
mit ausgezeichneten Ergebnissen erfüllte.
Zusätzlich wurde an einem turboaufgeladenen Ottomotor eine zweistufige
Aufladung mit HSL dargestellt, der in Kombination mit dem
Abgasturbolader den Ladedruck erzeugt. Die ursprüngliche Leistung
des Ottomotors (1.4 TSI) wurde durch diese auf Dynamik ausgelegte
HSLT-Applikation um mehr als 40 Prozent auf 175 kW gesteigert. Das
maximale Drehmoment erhöhte sich um über 100 Nm auf 355 Nm
und liegt quasi ab Leerlaufdrehzahl an. Bei 30 Prozent geringerem
Hubraum werden Leistungswerte annähernd auf dem Niveau eines
aktuellen 2-Liter-Turbo-Ottomotors erreicht. Unabhängige Entwicklungspartner
bestätigten bei Fahrversuchen auf der Straße die ausgezeichnete
Fahrbarkeit des Technikträgers.
210
180
150
120
90
Leistung in kW
10
Drehmoment in Nm
400
350
300
250
200
150
100
Handtmann Golf VI 1.4 HSLT, 175 kW
permanenter Betrieb des HSL
dynamische Zuschaltung des HSL
Aufladebetrieb durch ATL
Saugbetrieb
50
Motordrehzahl in min-1 1000 2000 3000 4000 5000 6000 7000
Abbildung 7: Potenzial eines zweistufigen Aufladungssystems aus HSL und ATL
(HSLT) am Beispiel eines Technikträgers auf Basis Golf VI 1.4 im Vergleich zu
Serienfahrzeugen (links) und gewählter HSL-Betriebsbereich in einer auf Dynamik
ausgelegten HSLT-Anwendung (rechts)

Neue Spirallader-Generation
VW Golf VI VW Golf VI AUDI S3 Handtmann Golf VI
1.4 TSI 2.0 TFSI 2.0 TFSI 1.4 HSLT
Hubraum 1.390 cm 3 1.984 cm 3 1.984 cm 3 1.390 cm 3
Bezeichnung TSI TFSI TFSI HSLT
Aufladung Roots+ATL ATL ATL HSL+ATL
max. Motorleistung 118 kW 155 kW 195 kW 175 kW
max. Motordrehmoment 240 Nm 280 Nm 350 Nm 355 Nm
Abbildung 8: Motordaten im Vergleich
Einsatzgebiete
Als alleiniges Aufladesystem eignet sich der HSL für kleinvolumige
Downsizing-Ottomotoren, bei denen der ungünstigere Wirkungsgrad
des Abgasturboladers bei niedrigen Drehzahlen mit einer geringen
Abgasenthalpie zusammentrifft. Hier bietet der HSL ein deutlich besseres
Low-End-Torque-Verhalten und die Möglichkeit einer drehzahl-
und somit verbrauchssenkenden Getriebeauslegung.
Dank der guten Wirkungsgrad-Charakteristik eignet sich der HSL optimal
als Booster für zweistufige Aufladesysteme in Kombination mit
einem Abgasturbolader. In dieser Konfiguration ist er für Motoren mit
bis zu 2 l Hubraum geeignet. Dabei sorgt der HSL, im Vergleich zu einem
mechanischen Schraubenlader, bei niedrigen Drehzahlen für ein
besseres Leistungs- und Drehmomentverhalten bei deutlich geringerem
Kraftstoffverbrauch. Dagegen ist mit einem ATL aufgrund des
vergleichsweise breiteren Verdichterkennfeldes eine höhere Endleistung
realisierbar.
Ausblick
Ein weiteres Einsatzgebiet des HSL sind emissionsoptimierte kleinvolumige
Dieselmotoren. Handtmann hat dafür eine komplette Niederdruck-AGR-Strecke
ausgelegt und mit selbst entwickelten Komponenten
ausgestattet. An dieser wurde nachgewiesen, dass der HSL schon
bei geringen Drehzahlen hohe Druckverhältnisse in Kombination mit
einer hohen Abgasrückführrate darstellen kann. Durch den Entfall des
Abgasturboladers kann die Abgasstrecke konsequent weiter entdrosselt
werden. Im Vergleich zu einem mittels Abgasturbolader aufgeladenen
Dieselmotor sind bei niedrigen Drehzahlen letztlich deutlich geringere
Emissionswerte der Stickoxide und Partikel, insbesondere bei
Beschleunigungsphasen, möglich. Diese Anwendung untersucht
Handtmann aktuell mit einem kleinvolumigen Serien-Dieselmotor auf
dem Motorprüfstand.
Wie bei Ottomotoren erreicht der HSL bei Dieselmotoren ein besseres
Low-End-Torque-Verhalten, wodurch längere und verbrauchsoptimale
Getriebeübersetzungen ermöglicht werden.
Fazit
Die Aufladung mit einem Handtmann Spirallader besitzt ein hohes Potenzial
zur Verbesserung von Kraftstoffverbrauch und Abgasemissionen
bei Otto- und Dieselmotoren. Zudem kann diese Technologie mit
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Neue Spirallader-Generation
Start-Stopp-Systemen und auch im Verbund mit Start-Stopp-
Systemen oder hybriden Antriebssträngen kombiniert werden. Mit
modernsten Entwicklungs- und Produktionsmethoden sowie dem Einsatz
innovativer Werkstoffe ist es Handtmann gelungen, den Spirallader
an die heutigen Anforderungen anzupassen. Sein schon bei sehr
niedrigen Drehzahlen hoher Wirkungsgrad prädestiniert den HSL als
Teil eines zweistufigen Aufladesystems. Aber auch eine Stand-Alone-
Anwendung bei Verbrennungsmotoren mit wenig Hubraum ist lohnenswert.
Autoren:
Dipl.-Ing. (FH) Juergen Licht, Geschäftsführer der Handtmann Systemtechnik
GmbH & Co. KG in Biberach/Riß
Dipl.-Ing. (BA) Stephan Wanner, Leiter Vorentwicklung der Handtmann Systemtechnik
GmbH & Co. KG in Biberach/Riß
Dr.-Ing. Oliver Maiwald, Abteilungsleiter Entwicklung Antriebssysteme der
Bertrandt Ingenieurbüro GmbH in Neckarsulm
Dipl.-Ing. (FH) Jens Keuler, Entwicklungsingenieur für Motorsimulation in der Abteilung
Entwicklung Antriebssysteme der Bertrandt Ingenieurbüro GmbH in
Neckarsulm
LITERATURHINWEISE
[1] http://www.g-laderseite.de/g-lader_geschichte.php
[2] http://www.handtmann.de/handtmann-gruppe.html
[3] http://www.ausleidenschaft.de/
[4] Hack; Langkabel: Turbo- und Kompressormotoren: Entwicklung,
Technik, Typen; Motorbuch Verlag, 2003
[5] Zinner, K.: Aufladung von Verbrennungsmotoren; Springer-Verlag
1980
[6] Dr. Maiwald, O.; Poumbga, P.; Regeisz, R.; Rühl, M.: Simulationsumgebung
zur Analyse verschiedener Hybridantriebskonfigurationen;
ATZ 01/2010
[7] Merker, G.; Schwarz, Ch.; Teichmann, R. (Hrsg.): Grundlagen Verbrennungsmotoren
- Funktionsweise, Simulation, Messtechnik; Springer-Verlag
2006
[8] Köhler, E.; Flierl, R.: Verbrennungsmotoren - Motormechanik, Berechnung
und Auslegung des Hubkolbenmotors; Vieweg+Teubner
Verlag 2006
________________________________________________________________________________
Kontakt Bertrandt Ingenieurbüro GmbH Handtmann Systemtechnik Gmbh & Co. KG
Matthias Rühl Stephan Wanner
Lilienthalstr. 50-52 Arthur-Handtmann-Straße 7/1
85080 Gaimersheim 88400 Biberach/Riß
Tel.: +49 8458/3407-0 Tel.: +49 7351/342-7762
powertrain@bertrandt.com stephan.wanner@handtmann.de
Dieses Whitepaper wird Ihnen von Bertrandt und Handtmann kostenlos zur Verfügung gestellt.
Den Artikel finden Sie in gekürzter Form in der MTZ 10/2012.
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Neue Spirallader-Generation
Unternehmensportrait
Handtmann Systemtechnik GmbH & Co. KG
Ideen mit Zukunft
Handtmann Firmengruppe Die Handtmann Firmengruppe wird seit vier Generationen von
der Biberacher Unternehmerfamilie Handtmann geführt. Sie vereint
eine über 135-jährige Tradition mit moderner Führung. Die
dezentrale Organisation ist in sechs Geschäftsbereiche etabliert.
In den letzten Jahren konnte ein kontinuierliches Wachstum erzielt
werden, so dass im Jahr 2011 mit mehr als 2.600 Mitarbeitern
ein Umsatz von rund 550 Mio. Euro Umsatz erwirtschaftet
wurde.
Handtmann Systemtechnik GmbH & Co. KG
Die Handtmann Systemtechnik, eines der Automotive-Unternehmen
innerhalb der Handtmann Firmengruppe, ist Technologie- und Systempartner
vorrangig für die Automobilindustrie. Modernste wirtschaftliche
Systeme für Aufladung, Abgasführung und Abgaskühlung leistungsfähiger
Motoren sind das Ergebnis komplexer Entwicklungsarbeit
am Standort Biberach.
� Entwicklung, Konstruktion, Prototyping
� Beratung, Betreuung, Know-how-Transfer
� Projektverantwortung, Initiative, Verfügbarkeit
� Planung, Organisation, Funktions- und Qualitätskontrolle
� Großserienfertigung
Aufgrund ihrer Entstehungsgeschichte verfügt die Handtmann Systemtechnik
über den umfassenden verfahrenstechnischen Erfahrungshintergrund
der gesamten Firmengruppe. Über den Aufbau, den
Ausbau und den Transfer von hochspezialisiertem Prozess- und Produktions-Know-how
gestaltet die Systemtechnik die Projekte und
Entwicklung ihrer Kunden aktiv mit. So entstehen Lösungen, Module
und Systeme, die in der Wertschöpfungskette und Strategieplanung
auf Kundenseite einen hohen Stellenwert einnehmen. Ein Erfolgsfaktor
mit Nachhaltigkeit.
Kurze Entwicklungszyklen, komplexe Prozesse und hoher Innovationsdruck
kennzeichnen heute die Anforderungen im Hochtechnologiebereich.
Da ist fachübergreifende Zusammenarbeit aller beteiligten
Disziplinen gefragt. In zahlreichen Projekten wie beispielsweise bei
der Entwicklung und Produktion von
� Aufladesystemen
� Abgaskühlern und
� Saugsystemen
kommt die Handtmann Systemtechnik als wertvoller Partner zum Einsatz.
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Neue Spirallader-Generation
Handtmann
Systemtechnik GmbH & Co. KG
Arthur-Handtmann-Str. 7/1
88400 Biberach
Telefon: +49 7351 342-0
Fax: +49 7351 342-6470
info.systemtechnik@handtmann.de
www.handtmann.de
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Neue Spirallader-Generation
Unternehmensportrait Bertrandt AG
Zukunft entwickeln
Bertrandt-Konzern Der Bertrandt-Konzern entwickelt seit über 35 Jahren
individuelle Lösungen für die internationale Automobil-
und Luftfahrtindustrie. Mit seiner Tochtergesellschaft
Bertrandt Services bietet das Unternehmen in Industrien
außerhalb der Mobilitätsbranchen deutschlandweit
technische und kaufmännische Dienstleistungen an.
Insgesamt stehen über 9.500 Mitarbeiterinnen und Mitarbeiter
an 40 Standorten für tiefes Know-how, zukunftsfähige
Projektlösungen und hohe Kundenorientierung.
Bertrandt Leistungen für eine mobile Welt
Im dynamischen Umfeld der Automobil- und Luftfahrtindustrie
nimmt die Komplexität individueller Mobilitätslösungen
kontinuierlich zu. Die Trends zu mehr Komfort, Sicherheit
und umweltfreundlicher Fortbewegung erfordern heute ein
übergreifendes technisches Know-how in der Produktentwicklung.
Als Mitgestalter zukunftsfähiger Mobilität passt
Bertrandt sein Leistungsspektrum stets den Bedürfnissen
der Kunden sowie den sich ändernden Marktbedingungen
an. Für die internationale Automobilindustrie deckt das Angebot
heute die gesamte Wertschöpfungskette der Produktentstehung
ab: von der ersten Idee über die Entwicklung
und Absicherung von Bauteilen, Modulen und Systemen
bis hin zu kompletten Fahrzeugen mit angrenzenden
Dienstleistungen wie Qualitäts-, Lieferanten- und Projektmanagement
oder Schulungen. In der Luftfahrtentwicklung
ist Bertrandt schwerpunktmäßig in den Bereichen Struktur-
und Kabinenentwicklung, Elektronik, Prototypenbau und
Prozessmanagement tätig. Um komplexe Anforderungen
bei der Entwicklung und der Integration moderner Produkte
zu erfüllen – beispielsweise rund um neue Materialien, intelligente
Elektroniksysteme oder moderne Antriebe – hat
Bertrandt wichtige Themen in Fachbereichen gebündelt.
Durch die niederlassungsübergreifende Vernetzung und
Weiterentwicklung von Wissen sichert sich das Unternehmen
seinen Status als einer der führenden Partner auf dem
Markt für Entwicklungsdienstleistungen.
Bertrandt Services Projekt-Know-how für Industrie und Mittelstand
Mit seiner Tochtergesellschaft Bertrandt Services bietet
Entwicklungspartner Bertrandt in Zukunftsbranchen wie
Elektrotechnik, Energie, Maschinen-/Anlagenbau und Medizintechnik
technische und kaufmännische Dienstleistungen
in Deutschland an. Das langjährige Engineering-Knowhow
und die hohe Schnittstellenkompetenz aus den Mobilitätsindustrien
bilden eine solide Basis, um neue For-
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Neue Spirallader-Generation
schungs- und Entwicklungspotenziale mit modernen Technologien
umzusetzen und weiterzuentwickeln – von der
ersten Idee bis zum fertigen Produkt.
Bertrandt AG Kompetenter Partner
Der Bertrandt-Konzern ist an 40 Standorten in Europa und
den USA kompetenter Partner seiner Kunden aus technisch
hochentwickelten Branchen. Den unterschiedlichen
Anforderungen begegnet Bertrandt mit einem einheitlichen
Anspruch: „Für jeden Kunden die beste Lösung.“ Wichtige
Säulen für den nachhaltigen Unternehmenserfolg bilden eine
solide Finanzstruktur und qualifizierte Mitarbeiterinnen
und Mitarbeiter im internen Netzwerk. Im Geschäftsjahr
2010/2011 erwirtschaftete das börsennotierte Unternehmen
576,2 Mio. € Umsatz. Das Betriebsergebnis (EBIT) betrug
60,3 Mio. € und das Ergebnis nach Ertragsteuern 42 Mio. €.
Bertrandt AG
Birkensee 1
71139 Ehningen
Telefon +49 7034 656-0
Telefax +49 7034 656-4100
info@bertrandt.com
www.bertrandt.com
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