Renault-Nissan Dieselmotor

Leistungsbeschleuniger

Bertrandt Frankreich an der Entwicklung des neuesten Dieselmotors von Renault/Nissan beteiligt
Zur aktuellen Strategie von Renault zählt die Entwicklung innovativer Motor-Getriebeeinheiten, die die Auflagen der Euro 4-Norm erfüllen. Ein besonderes Lob gebührt der jüngsten Entwicklung des Motorenprogramms – dem neuen Dieselmotor 2.0 dCi, an dem Bertrandt Frankreich beteiligt war.

 

Herausforderung: Leistungsfähigsten Dieselmotor unter Beachtung aller Umweltauflagen entwickeln
Federführend bei der Konstruktion des neuen Dieselmotors war Renault. Der neue Motor konkurriert mit den leis­tungsfähigsten Triebwerken auf dem Markt. Bereits zum Start dieses anspruchsvollen Projektes im September 2002 wurde Bertrandt in die Entwicklung des gesamten Grundmotors oberhalb der Zylinderkopfdichtung, des Einlasses und der Abgasanlage sowie in die Dauerhaltbarkeitserprobung einbezogen. Besondere Beachtung galt auch den umfangreichen Produktionsanforderungen und den umweltrelevanten Erfordernissen.

 

Berücksichtigung der Produktionsanforderungen
Parallel zur Entwicklung des 2.0 dCi wurde eine neue Montagelinie im Werk Cléon (bei Rouen) in Betrieb genommen. Die prozessbegleitenden Ansprechpartner wurden ab der Konzeptphase in die Entwicklung der unterschiedlichen Teile einbezogen. So konnten alle spezifischen Anforderungen frühzeitig beachtet werden. Bereits während der Konstruktion berücksichtigte Bertrandt unter Einbeziehung der Zulieferer alle Erfordernisse im Werk, wie beispielsweise Prozesse, Service sowie Fahrzeug- und Motormontage. Hierbei galt es, das eigentliche Ziel nicht aus den Augen zu verlieren: eine Fertigung sicherzustellen, die den Qualitätsansprüchen von Renault gerecht wird.

Umweltrelevante Erfordernisse
Die Motor-Getriebeeinheit musste der Schadstoffnorm Euro 4 angepasst werden. Dies sollte selbstverständlich nicht zu Lasten der Leistungsfähigkeit gehen. Die Teams von Renault und Bertrandt optimierten alle Komponenten, ohne die gesamte Technik zu revolutionieren. So wurden Leistung und Drehmoment sowie der Kraftstoffverbrauch deutlich verbessert. Der 2.0 dCi setzt also auf bewährte Technik – ohne „Multi-Turbo“ oder gar Einspritzung mit immer höherem Druck.

Konstruktion
Im Bereich Oberer Grundmotor und Einlass hat Renault Spitzenprodukte gewählt, um das Beste aus seinem neuen Triebwerk zu holen. Zum Beispiel gehört die Bosch-Einspritzung der dritten Generation an. Sie arbeitet mit piezo-elektrischen 6-Löcher-Einspritzdüsen, die vier bis fünf Einspritzungen pro Zyklus erlauben. Bei 3  000 U/Min. erfolgen zwei Voreinspritzungen, die Haupteinspritzung und eine Nacheinspritzung. Die beiden ersten Einspritzungen erwärmen den Brennraum. Hierdurch wird eine schnelle Entzündung bei der Hauptspritzung erreicht, der Geräuschpegel reduziert und gleichzeitig die Schadstoffemissionen optimiert. Die Nacheinspritzung erlaubt eine fast vollständige Nachverbrennung des Rußes. Der verbliebene Ruß wird vom Partikelfilter mit periodischer Regenerierung aufgefangen. Neben den Verbesserungen bei der Einspritzung erfolgt eine Reduzierung des Verdichtungsverhältnisses (nun 15,7:1), wie dies bei allen neuen Rampen-Einspritzmotoren der dritten Generation der Fall ist. So werden die Verbrennungstemperatur und die NOx-Emissionen des Motors begrenzt. Weiterhin arbeitete Bertrandt erfolgreich an der Anpassung der Luftzufuhr mit, die ebenso wesentlich für die Leistung dieses Aggregates ist.

Berechnung
Die Berechnung spielte während des gesamten Projektverlaufs eine wichtige Rolle. Bertrandt verantwortete die Berechung aller Baugruppen – Einspritzsystem, Luftzufuhr etc. – und hat zusammen mit den Renault-Teams das AGR-System (Rohr und Ventil) konzipiert. Im Bereich Auspuff wurden die Berechnungen auch für die Vibrationen von Krümmer, Turbo und Katalysator durchgeführt. Aktuell wird an der Weiterentwicklung der neuen Versionen gearbeitet, speziell an Bauteilen wie Kurbelgehäuse, Lagerdeckel und Zylinderkopf. Hier geht es darum, erforderliche Veränderungen der Baustruktur, insbesondere im Zusammenhang mit neuen Richtlinien zum Fußgängerschutz, frühzeitig zu berücksichtigen.

Erprobung

Die ersten Tests auf dem Motorenprüfstand und anschließend in den Fahrzeugen dienten der Konkretisierung von Konstruktion und Berechnung. Es folgte die weitere Beobachtung und Analyse der Schwachstellen im Rahmen mehrerer Freigabezyklen.

Bertrandt war für zahlreiche Komponenten im Rahmen der Motorenabsicherung (Einlass, AGR, Abgasanlage) verantwortlich. Aufgabe war nicht nur die tägliche Projektbetreuung, sondern auch die komplette Analyse der Teile nach den Tests sowie die Ausarbeitung von Verbesserungsvorschlägen bei Fehlerquellen. Hier wurde eng mit den Konstruktionsteams und den Zulieferern kooperiert.

Lieferantenmanagement
Die Zulieferer wurden in den Prozess der Entwicklung und Realisierung des Motors einbezogen. Bei der gesamten Verwaltung und technischen Dokumentation der einzelnen Komponenten arbeiten die Teams von Bertrandt eng mit den Zulieferern zusammen. Hierbei werden regelmäßig Meetings mit den Einkaufsabteilungen organisiert, die Renault unterstehen – insbesondere, um Abstimmungsprozesse und finale Bedürfnisse zu bestimmen sowie finanzielle Aspekte zu klären. Die Koordination der Zulieferer erfolgt noch bis zum Übergang des Projektes in die Serienproduktion.

Projektmanagement:
Verantwortungsübernahme, Prozesssteuerung, Teamwork, Kommunikation

Im Rahmen der Zusammenarbeit mit Renault ist der 2.0 dCi ein Beispiel für Projekte, bei denen Bertrandt umfassende Verantwortung übertragen wurde. Anders als beim rein technischen Support ist Bertrandt – in gleichem Maße wie die Renault-Teams – verantwortlich für das Gesamtprojekt und die Lieferung. Die Organisation wird monatlich von einem Steering Committee vorgegeben. Im Projekt stimmte Bertrandt seine Prozesse mit denen von Renault ab, um eine optimale Transparenz und Vergleichbarkeit im Gesamtprojekt herzustellen.

Projektplanung
Um den reibungslosen Ablauf des Projektes zu gewährleisten und die Aktivitäten aller Beteiligten zu definieren, war eine exakte Planung erforderlich. Alle Aufgaben im Rahmen der Konstruktion, technischen Anforderungen, Teilebereitstellung sowie der Erprobung mittels Prüfständen und im Fahrzeug wurden aufeinander abgestimmt. Das Ziel war, alle Projektbeurteilungen bis zur endgültigen Produktionsfreigabe erfolgreich zu bestehen.

Der 2.0 dCi und seine Zukunft
Der 2.0 dCi wird in Cléon gefertigt. Er soll in Kürze die Hälfte der dortigen Produktion ausmachen und anschließend in mehrere Modelle von Renault und Nissan eingebaut werden. Die Bertrandt-Teams stellen sich derzeit hochmotiviert neuen Herausforderungen und arbeiten mit viel Engagement an neuen Einsatzmöglichkeiten für dieses Aggregat. Aktuell beteiligen sich 30 Mitarbeiterinnen und Mitarbeiter entweder bei Bertrandt in Bièvres und/oder direkt bei Renault in Rueil Malmaison am laufenden Projekt.

Fazit: Leistungsbeschleuniger
Während der vergangenen vier Jahre gemeinsamer Entwicklungsarbeit stellte sich Bertrandt erfolgreich neuen technischen Herausforderungen – und zwar als „Leistungsbeschleuniger“. Wir danken Renault für die Übertragung der Projektverantwortung und das entgegengebrachte Vertrauen.