Otto, Atkinson, Miller… und jetzt B-Zyklus-Motoren?

Anonim

Nachdem Dieselgate die Diesel endgültig in eine dunkle Wolke gehüllt hat – wir sagen „auf jeden Fall“, weil ihr Ende tatsächlich schon vorher bescheidener diskutiert wurde – braucht es nun einen passenden Ersatz. Ob es Ihnen gefällt oder nicht, die Wahrheit ist, dass Dieselmotoren die Wahl einer großen Mehrheit der Verbraucher waren und bleiben. Und nein, es ist nicht nur in Portugal... Nehmen Sie dieses Beispiel.

Stellvertreter: gesucht!

Es wird noch einige Zeit dauern, bis die Elektrifizierung zum neuen „Normal“ für die Autoindustrie wird — Schätzungen zufolge liegt der Anteil von 100 % Elektrofahrzeugen im Jahr 2025 noch bei rund 10 %, was nicht viel ist.

Daher ist bis zum Aufkommen dieser neuen „Normalität“ eine Lösung erforderlich, die die Wirtschaftlichkeit und das Emissionsniveau von Diesel auf Kosten der Anschaffung von Benzinmotoren bietet.

Welche Alternative ist das?

Ironischerweise ist es Volkswagen, die Marke, die im Epizentrum des Emissionsbebens stand, die eine Alternative zum Diesel entwickelt. Laut der deutschen Marke die Alternative könnte Ihr neuer B-Zyklus-Motor sein. Damit kommt eine weitere Art von Zyklus zu den bereits bei Benzinmotoren bestehenden hinzu: Otto, Atkinson und Miller.

Dr. Rainer Wurms (links) und Dr. Ralf Budack (rechts)
Dr. Rainer Wurms (links) ist Leiter der Vorentwicklung Zündmotoren. Dr. Ralf Budack (rechts) ist der Schöpfer von Zyklus B.

Zyklen und mehr Zyklen

Am bekanntesten ist der Otto-Zyklus, die häufigste Lösung in der Automobilindustrie. Die Zyklen von Atkinson und Miller erweisen sich auf Kosten der spezifischen Leistung als effizienter.

Ein Gewinn (in Wirkungsgrad) und ein Verlust (in der Leistung) aufgrund der Öffnungszeit des Einlassventils in der Kompressionsphase. Diese Öffnungszeit bewirkt eine Kompressionsphase, die kürzer ist als die Expansionsphase.

Zyklus B - EA888 Gen. 3B

Ein Teil der Last in der Kompressionsphase wird durch das noch geöffnete Einlassventil ausgestoßen. Dadurch findet der Kolben weniger Widerstand bei der Verdichtung von Gasen – der Grund für den geringeren spezifischen Wirkungsgrad, also weniger PS und Nm. kommt, die bei einer Aufladung diese verlorene Ladung in den Brennraum zurückführt.

Dank der zunehmenden Kontrolle des gesamten Verbrennungsprozesses sind heute auch Ottomotoren bereits in der Lage, Atkinson-Zyklen bei geringer Last zu simulieren (und damit ihren Wirkungsgrad zu steigern).

Wie funktioniert Zyklus B?

Grundsätzlich ist Zyklus B die Weiterentwicklung des Miller-Zyklus. Der Miller-Zyklus schließt die Einlassventile kurz vor dem Ende des Einlasshubs. Der B-Zyklus unterscheidet sich vom Miller-Zyklus dadurch, dass er die Einlassventile viel früher schließt. Das Ergebnis ist eine längere, effizientere Verbrennung sowie ein schnellerer Luftstrom zu den Ansauggasen, was das Kraftstoff-Luft-Gemisch verbessert.

Zyklus B - EA888 Gen. 3B
Zyklus B - EA888 Gen. 3B

Einer der Vorteile dieses neuen B-Zyklus besteht darin, dass bei maximalem Leistungsbedarf auf den Otto-Zyklus umgeschaltet werden kann, um unter normalen Betriebsbedingungen zum effizientesten B-Zyklus zurückzukehren. Möglich wird dies nur durch die axiale Verschiebung der Nockenwelle mit zwei Nocken pro Ventil, die es ermöglicht, die Öffnungszeiten der Einlassventile für jeden der Zyklen zu verändern.

Der Startpunkt

Ausgangspunkt für diese Lösung war die EA888-Engine. Bereits aus anderen Anwendungen im deutschen Konzern bekannt, handelt es sich um einen 2,0-l-Turbomotor mit vier Zylindern in Reihe. Dieser Motor wurde hauptsächlich an der Kopfebene modifiziert (er erhielt neue Nockenwellen und Ventile), um gemäß den Parametern dieses neuen Zyklus zu arbeiten. Diese Veränderungen erzwangen auch die Neukonstruktion der Kolben, der Segmente und des Brennraums.

Um die kürzere Verdichtungsphase zu kompensieren, hat Volkswagen das Verdichtungsverhältnis auf 11,7:1 angehoben, ein für einen Kompressormotor beispielloser Wert, der die Verstärkung einiger Bauteile rechtfertigt. Selbst der bestehende EA888 geht nicht über 9,6:1 hinaus. Auch die Direkteinspritzung verzeichnete einen Druckanstieg auf nun 250 bar.

Als Weiterentwicklung des EA888 wird die dritte Generation dieser Motorenfamilie bezeichnet als EA888 Gen. 3B.

lass uns zu zahlen gehen

Der EA888 B unterhält alle vier Zylinder in Reihe und 2,0 l Hubraum, sowie den Einsatz von Turbo. Er leistet rund 184 PS zwischen 4400 und 6000 U/min und 300 Nm Drehmoment zwischen 1600 und 3940 U/min . Dieser Motor soll zunächst den 1.8 TSI ersetzen, mit dem die meisten auf dem nordamerikanischen Markt verkauften Modelle der deutschen Marke ausgestattet sind.

Downsizing für mehr Effizienz? Sehe ihn auch nicht.

2017 Volkswagen Tiguan

Es wird auf das Neue ankommen Volkswagen Tiguan debütieren den neuen Motor in den USA. Laut der Marke wird der neue 2.0 im Vergleich zum 1.8, der nicht mehr funktioniert, eine bessere Leistung sowie einen geringeren Verbrauch und weniger Emissionen ermöglichen.

Derzeit gibt es keine offiziellen Daten zum Verbrauch. Die Marke schätzt jedoch eine Verbrauchsreduzierung von rund 8 %, ein Wert, der mit der Entwicklung dieses neuen B-Zyklus deutlich verbessert werden könnte.

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