Bosch: Verbrennungsmotor dominiert noch 20 Jahre

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Technikpakete machen Benziner und Diesel noch genügsamer

Mit der Technik von Bosch werde der Verbrennungsmotor in den nächsten Jahren noch sparsamer und emissionsärmer, heißt es in einer Pressemitteilung des Unternehmens zur IAA. Otto- und Dieselmotoren werden somit auch in Zukunft ihren Beitrag dazu leisten, Verbrauch und damit CO2-Emissionen zu reduzieren und die künftigen gesetzlichen Vorgaben zu erfüllen. Aus Sicht von Bosch als führendem Automobilzulieferer bleibt der Verbrennungsmotor im Automobil daher über die nächsten 20 Jahre dominierend. Trotzdem beschäftigen sich die Schwaben zugleich intensiv mit der Elektrifizierung des Automobilantriebs.

Eine maßgebliche Rolle auf dem Weg zum noch verbrauchsgünstigeren Auto spielen die weiterentwickelten Direkteinspritzungen für Benzin- und Dieselmotoren – jeweils in Kombination mit Downsizing-Konzepten und Turboaufladung. Kleiner gehaltene Motoren zeichnen sich durch geringere Drossel- und Reibungsverluste aus, verbrauchen somit weniger Kraftstoff und emittieren weniger CO2. Dank der Turboaufladung in Verbindung mit Direkteinspritztechnologien kommt es nicht zu Einbußen bei der Motorleistung. Bei konsequenter Umsetzung von Downsizing-Konzepten und mit weiteren technischen Maßnahmen wird der Verbrauch eines Mitteklassefahrzeugs im Jahr 2015, verglichen mit heute, rund 30 Prozent geringer sein. Bosch entwickelt hierfür die entsprechenden Systeme und Komponenten für Benzin- und Dieselmotoren.

Weil der Ottomotor heute die weltweit am weitesten verbreitete Antriebstechnik ist, führen Verbrauchsreduzierungen beim Benziner, global betrachtet, zu einer wesentlichen Verringerung der CO2-Emissionen. Knapp zwei Drittel der weltweit verkauften Fahrzeuge mit Benzinmotor haben gegenwärtig noch eine Saugrohreinspritzung. Allein mit dem Schritt hin zur Benzin-Direkteinspritzung in Verbindung mit Turboaufladung sind Kraftstoffeinsparungen von gut 15 Prozent zu erzielen.

Paket Nr. 1: Ventilüberschneidung
Bosch hat Technikpakete auf Basis der Benzin-Direkteinspritzung mit Turboaufladung zusammengestellt, mit denen sich verschiedene Stufen des Downsizings realisieren lassen. Das erste Technikpaket umfasst eine variable Steuerung der Einlass- und Auslassventile. Dieses Verfahren der Ventilüberschneidung sorgt insbesondere bei niedrigen Drehzahlen für eine bessere Füllung der Zylinder mit Frischluft und damit für kräftiges Drehmoment. Zusätzliche Verbrauchsreduzierungen steuern bei diesem Technikpaket ein Start/Stopp-System, das Thermomanagement für einen verbesserten Wirkungsgrad des Motors, ein optimierter Generator für die Rückgewinnung der Bremsenergie sowie die Elektrifizierung und bedarfsgerechte Steuerung von Nebenaggregaten bei. Möglich wird dadurch eine Kraftstoff- und somit auch CO2-Reduzierung von rund 22 Prozent bei einem aufgeladenen 1,4-Liter-Vierzylinder-Motor – verglichen mit einem heutigen 2,0-Liter-Standardmotor mit Saugrohreinspritzung bei gleicher Leistung von rund 100 Kilowatt. Der Verbrauch eines Mittelklassefahrzeugs liegt dann bei 6,0 l/100 km (CO2: 142 g/km).

Paket 2: Turbo mit mehr Druck
Mit dem zweiten Technikpaket für den Ottomotor werden bis 2015 rund 29 Prozent weniger Kraftstoff benötigt. Der Motor hat nur noch drei Zylinder und einen Hubraum von 1,1 Liter, aber unverändert eine Leistung von 100 Kilowatt und ein Drehmoment von rund 200 Newtonmetern. Die zusätzlichen technischen Maßnahmen im Vergleich zum ersten Paket sind ein von 1,8 auf rund 2,4 bar erhöhter Ladedruck des Turboladers und eine aufwändigere Ventilsteuerung, bei der sich zusätzlich zu den Ventilöffnungszeiten auch der Ventilhub und damit der Öffnungsquerschnitt variieren lassen. Der Verbrauch wird bei 5,5 l/100 km liegen (CO2: 130 g).

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Diesel wird noch genügsamer
Noch günstigere Verbrauchswerte werden mit dem Selbstzünder möglich sein. Verglichen mit einem heutigen Standard-Dieselmotor mit Common-Rail-Einspritzung und Turboaufladung, der bei 2,0 Liter Hubraum 100 Kilowatt leistet, wird der in Leistung und Drehmoment gleich starke, aber im Hubraum deutlich verkleinerte und in der Peripherie optimierte Dieselmotor in einem Fahrzeug der unteren Mittelklasse im Jahr 2015 nur noch 3,6 Liter benötigen und 97 Gramm CO2 ausstoßen. Das bedeutet ein Drittel weniger Verbrauch.

Gesteigerte Abgasrückführraten, höhere Ladedrücke für die Verbrennungsluft und die Einspritzdrücke in weiten Teilen des Motorkennfeldes führen zu einer stickoxidarmen Verbrennung. Darüber hinaus umfasst das Paket bereits vom Ottomotor bekannte Maßnahmen: Downsizing von 2,0 auf 1,6 Liter Hubraum, Start/Stopp-System und Thermomanagement. Das Ergebnis ist eine Verbrauchseinsparung um 22 Prozent auf 4,2 Liter (CO2).

Im zweiten Schritt spielt die Abgasnachbehandlung zur Stickoxidreduktion eine wesentliche Rolle. Denn mit dem Übergang von der Euro-5- auf die Euro-6-Abgasnorm müssen die Stickoxide (NOx) mehr als halbiert werden. Zumindest leistungsstarke Dieselmotoren in schweren Fahrzeugen werden künftig einen Katalysator benötigen, um die Stickoxid-Emissionen zu verringern. Bosch liefert dazu die bereits in Nutzfahrzeugen bewährte DeNoxtronic zur SCR-Abgasnachbehandlung (Selective Catalytic Reduction).

Mit einem 1,6-Liter-Vierzylinder-Motor ist also im Vergleich zum heutigen Standardmotor eine Verbrauchsreduzierung um 28 Prozent auf 3,9 Liter machbar (CO2: 105 g). Mit weiterem Downsizing von vier auf drei Zylinder und auf 1,2 Liter Hubraum können bei gleicher Leistung (100 kW) Verbrauchswerte von 3,6 Litern (CO2: 97) realisiert werden. Im Vergleich zum heutigen Basis-Diesel entspricht das einer Einsparung um 33 Prozent. (PS/autoreporter.net/W. R.)

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