NEUE MOTORENGENERATION

Mit verstellbarem Turbolader und Miller-Cycle will VW den Benzinmotor wieder ins Zentrum der Gespräche rücken.

Um eine Einhaltung der Abgasvorschriften auch während kommenden Jahren zu gewährleisten, muss die neue Generation mit einigen Neuerungen aufwarten.

Bei Volkswagen wird die Entwicklung des Benzinmotores vorangetrieben. Auf dem 37. Wiener Motorensymposium wurde die neuste Generation des EA211 präsentiert. Die gesamte Motorenbaureihe wird modular aufgebaut werden und eine Vielzahl an Einsatzmöglichkeiten bieten. Ausgeführt mit drei oder vier Zylindern und einem Hubraum von 1,0 bis 1,5 L soll er so einen Leistungsbereich von 44 kW/60 PS bis 130kW/177 PS und ein Drehmoment von 95 bis 300 Nm abdecken können. So kann er in konventionellen, wie auch in Hybridfahrzeugen zum Einsatz kommen.

Der erste Motor der neuen Baureihe ist der 1,5-L-TSI, der Ende 2016 auf den Markt kommen soll, mit einer Leistung von 96 kW und 110 kW. Das heisst, die Motorenstrategie macht eine erstaunliche Wende, kehrt man sich doch so plötzlich ab vom Downsizing. Der 1,5 wird nämilch den bisherigen 1,4-L-TSI ablösen.

Um eine Einhaltung der Abgasvorschriften auch während kommenden Jahren zu gewährleisten, muss die neue Generation mit einigen Neuerungen aufwarten. Die beiden nennenswertesten sind ein optimiertes Brennverfahren und ein Abgasturbolader mit variabler Turbinengeometrie VTG.

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Miller-Cycle

Durch das erstmals bei VW eingesetzte Miller-Brennverfahren lassen sich vor allem Verbrauchsreduktionen durch einen besseren thermischen Wirkungsgrad erzielen. Beim Miller-Kreisprozess wird dabei, im Gegensatz zum herkömmlichen Ottomotor, das Einlassventil deutlich früher geschlossen.

Dadurch reduziert sich der Liefergrad, das heisst es befindet sich weniger Gemisch im Zylinder, als tatsächlich möglich wäre, was die Temperatur des komprimierten Gemisches und die Klopfneigung reduziert. Um trotzdem eine hohe Leistungsausbeute zu erhalten, wird das Verdichtungsverhältnis erhöht auf 13,5 sowie die Luft durch einen Abgasturbolader eingeblasen.

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Verstellbar

Ein typisches Problem der Verwendung von Millermotoren in Kombination mit Turbolader ist die schlechte Leistung im tiefen Drehzahlbereich. Deshalb setzt VW am neuen EA211 auf einen Abgasturbolader mit verstellbarer Turbinengeometrie, das so genannte VTG. Bei Dieselmotoren ist diese Technologie weit verbreitet und auch Konzernschwester Porsche vertraut seit Jahren in den 911 Turbo und seit neustem auch in den Turbomotoren von 718 Boxster/Cayman und 911 Carrera darauf. In einem Grossserien-Benzinmotor ist der Einsatz des VTG aber ein Novum.

Die elektrisch verstellbaren Leiterschaufeln im Abgasstrom erlauben bereits einen hohen Ladedruck bei tiefen Drehzahlen. Das geringe Massenträgheitsmoment des Laders trägt zudem zu einem spontanen Ansprechverhalten bei. Der 96kW-Motor erreicht sein höchstes Drehmoment so bereits ab 1300/min.

Auch die Ladeluftkühlung hat man in Wolfsburg überarbeitet. Der indirekte Ladeluftühler befindet sich in der neuen Generation kompakt zwischen Verdichteraustritt und Drosselklappe. So soll die Temperatur der Ladeluft gerade einmal 15°C über dem Niveau der Umgebungstemperatur liegen.

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Zylinder, Kopf und Kühlung

Auch der Zylinderkopf wurde grundlegend überarbeitet. Für bessere thermische Verhältnisse wurde der Kühlkreislauf darin angepasst und der gesamte Einlasstrakt optimiert für den Miller-Zyklus. Ein wichtiger Faktor dabei sind die Steuerzeiten, weshalb VW nun auf hydraulische Nockenwellenversteller setzt, die mit bis zu 300° KW pro Sekunde arbeiten können. Für weitere Verbrauchssenkung sorgt ausserdem die Zylinderabschaltung. Die beiden “mittleren” Zylinder 2 und 3 können deaktiviert werden, wenn entsprechend wenig Motorleistung gefordert wird, d.h.Ein- und Auslassventile werden geschlossen und die Einspritzung abgeschaltet.

Eine vollvariable Ölpumpe, neue Materialwahl bei der Beschichtung der Zylinderlaufbahnen und Hauptlager sowie die Umstellung auf ein Öl mit einer niedrigeren Viskositätsklasse sollen zudem die Reibungsverluste und somit auch den Verbrauch reduzieren.

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