Neuer VCR-Motor reduziert Kraftstoffverbrauch

Die gegenwärtige Verpflichtung von europäischen Fahrzeugherstellern besteht in der Realisierung von Kohlendioxidemissionen von nur 120 Gramm pro Kilometer. Zur Erreichung dieses Ziels werden innovative Techniken benötigt. Der aufgeladene Motor mit variablem Verdichtungsverhältnis (VCR-Variable Compression Ratio) ist hierbei eine mögliche Lösung.

Ein deutsches Unternehmen hat einen 1.8-Liter-Motor mit variablem Verdichtungsverhältnis (VCR) produziert, der den Erwartungen zufolge hubraumstärkere Motoren wie den 3-Liter-Saugmotor ersetzen wird. Aufgeladene VCR-Motoren werden als eines der bekanntesten Benzinmotorkonzepte für die Zukunft betrachtet und es wird erwartet, dass sie im Jahr 2008 einen Marktanteil von ungefähr 5% haben werden.

Mit dem VCR-Ansatz werden die Pump- und Reibungsverluste reduziert, indem der Arbeitspunkt durch eine Verkleinerung des Motors eine geringere Motorgeschwindigkeit/höhere Belastung erhält. Gleichzeitig soll die Kraftstoffverbrennung im Vergleich zu einem Motor von 1998 um 30% reduziert werden. Dafür ist es notwendig, einen verkleinerten hochverstärkten Motor mit VCR zu nutzen.

Das Ziel bestand deshalb darin, Experimente mit einer Serie von Einzylindermotoren mit verschiedenen VCR-Mechanismen als Ergänzung zu Testreihen mit Mehrzylindermotoren und Untersuchungen im Fahrzeug durchzuführen. Das wiederum führte zur Entwicklung des 4-Zylinder-1.8-Liter-VCR-Motors mit Turboaufladung von FEV und dessen anschließender Integration in das Fahrzeug.

Das VCR-Konzept von FEV wurde tiefgründig untersucht, eignet sich für die Massenproduktion und kann auch an bestehende Motorenfamilien angepasst werden. Ein Vergleich der auf den Mechanismen basierenden Kosten zeigte außerdem, dass diese viel geringer als bei anderen VCR-Motoren sind. Die Fahrzeugtestergebnisse lassen Einsparungen im Kraftstoffverbrauch von 8% erkennen.

Zusätzliche Kraftstoffeinsparungen von ungefähr 18% wurden durch eine Verkleinerung des Motorhubraums erreicht. Damit verbraucht ein 1.8-Liter-VCR-Motor von FEV im Vergleich mit einem Saugmotor fast 27% weniger Kraftstoff. Überdies realisiert das VCR-Konzept von FEV all diese Vorteile, ohne dabei das Fahrverhalten einzuschränken oder die Produktionskosten stark zu erhöhen.

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Dr. Knut Habermann
FEV Motorentechnik Gmbh
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