Jeder Autobauer geht dabei deutlich eigene Wege, versucht es mit neuen Technologien, weiter entwickelten Materialien und unzähligen anderen Maßnahmen. Doch trotz aller Unterschiede sind die Ergebnisse aufwändiger Ingenieursarbeit im Endeffekt dann doch wieder vergleichbar. Man verringert die Zahl der Zylinder, verabschiedet sich von gigantischen Hubräumen und der Turbolader zählt nicht selten ebenfalls zum Ensemble. Was jedoch vor allem auffallend ist, das ist der Umstand, wie sehr sich die Hubräume kommender Motorengenerationen gleichen. Typenschilder, die auf schräge 1,7 oder 2,4 Liter Hubraum verweisen werden verschwinden – die Zukunft lautet 1,5 oder 2,0, lässt sich durch den halben Liter Hubraum pro Zylinder teilen.
Typisch ist das schon jetzt für die aktuellen BMW-Motorengeneration, die unter dem Oberbegriff Twinpower-Turbo läuft – und die auch als Paradebeispiel für die Rückkehr des lange geschmähten Dreizylinders in die Autowelt angesehen werden kann. BMWs Twinpower basiert darauf, dass im Mittelpunkt immer der einzelne Zylinder mit seinen 500 Kubikzentimetern Hubraum steht.
Dieser Zylinder verfügt über einen Kolben, die Ventile und was noch so alles zu den Grundbestandteilen eines Motors zählt. Vor allem aber wird der fiktive einzelne Zylinder mit seinesgleichen zu einem kompletten Motor vereint. Drei solcher 0,5-Liter-Basiszylinder geben einen Dreizylindermotor mit 1,5 Liter Hubraum, vier werden zu einem Zweiliter Vierzylinder und ein halbes Dutzend ergibt einen kraftvollen Sechszylinder mit immerhin 3,0 Litern.
Natürlich werden in der Praxis nicht einzelne Basiszylinder zu einem größeren Gesamtmotor verschraubt oder verschweißt. Doch dass man sich für einen Großteil der aktuellen Motoren und auch noch kommender Aggregate – im Endeffekt sollen es fast 100 Prozent sein – auf diese Basis verständigt hat, das ist nicht zuletzt bares Geld wert. Es müssen nicht mehr für jeden Motor alle Elemente von Grund auf neu konstruiert werden. Vielmehr kann man auf standardisierte Teile zurückgreife, was die Entwicklungs- und auch die Einkaufskosten senkt.
Dass auf diese Weise ausgerechnet der so lange ignorierte Dreizylinder zurückkehrt, hängt allerdings nur teilweise mit der Gleichteilstrategie zusammen: Im Vergleich mit einem Vierzylinder wiegt ein Dreizylinder weniger, er ist kompakter und der Verbrauch ist geringer, weil sich weniger Teile darin bewegen. Den bisherigen K.O.-Kriterien des Dreiers wie schlechte Laufkultur und deutliche Geräuschentwicklung begegnet man mit aktueller Technologie.
Und zwar nicht nur bei BMW. Bei Volvo sieht die Sache sehr ähnlich aus – und gleichzeitig sehr unterschiedlich. Die Schweden haben mit Drive E eine komplett neue Motorenfamilie vorgestellt, die sich durch mehrere Merkmale auszeichnet. Zum einen sind die Motoren grundsätzlich auch auf eine künftige Elektrifizierung der Fahrzeuge ausgelegt. Die Diesel arbeiten zudem mit dem neuartigen Einspritzsystem i-ART, bei dem jedes Einspritzventil über einen eigenen Sensor verfügt, der jederzeit Einspritzmenge und -zeitpunkt anpasst.
Vor allem aber handelt es sich bei den Benzinern ebenso wie beim Diesel um Vierzylinder mit 2,0 Litern Hubraum. Was wie bei BMW bedeutet, dass jeder einzelne Zylinder einen Hubraum von 0,5 Liter beziehungsweise 500 Kubikzentimetern hat. Die Leistungsspanne vom kleinsten Diesel mit 120 PS bis zum stärksten Benziner mit mehr als 300 PS ist vor allem auf die jeweils angepasste Auslegung der Turbolader zurückzuführen.
Anders als BMW plant Volvo jedoch nicht mehr mit höheren Zylinderzahlen. Sechs- oder gar Achtzylinder-Motoren wird es hier laut Volvo-Mann Michael Schweitzer künftig nicht mehr geben. „Ein Dreizylinder mit 1,5 Liter Hubraum wird dagegen in Zukunft sehr wohl kommen“, so Schweitzer. Also ein weiterer Motor der sich aus Zylindern mit jeweils 500 Kubikzentimetern zusammensetzt.
Was zu der Frage führt, was es mit dieser eierlegenden Motorwollmilchsau in Form des halben Liters denn nun auf sich hat. Ingenieure sprechen bei den 500 Kubikzentimetern gerne vom „thermodynamischen Optimum“, wichtig für den Wirkungsgrad eines Motors sei das Verhältnis zwischen Zylindervolumen und -Oberfläche, und das stimme hier einfach am besten.
Manfred Poschenrieder von BMW erklärt es so: Beim Spagat zwischen Senkung des CO2-Ausstoßes und dem Wunsch nach der Beibehaltung der Leistung habe man eben die 0,5 Liter als „Optimum zwischen Verbrauch, Agilität und Schwingungsverhalten bewertet“. Ein geringerer Einzelhubraum hätte die Agilität verbessert, jedoch das Schwingungsverhalten schlechter ausfallen lassen. „Ebenso steigt durch die größere spezifische Reibungsfläche der Verbrauch an.“ Ein höherer Einzelhubraum wiederum hätte sich negativ auf die Agilität des Motors ausgewirkt.
Auch andere Hersteller setzten oder werden künftig auf den halben Liter setzen – doch nicht bei allen steht dieses Thema so im Vordergrund. Mazda zum Beispiel ist unter anderem bekannt für Motoren mit zwei Litern Hubraum und vier Zylindern, woran sich wohl auch nichts ändern wird. Die Japaner beschäftigen sich allerdings in Hinblick auf den CO2-Ausstoß und geringeren Verbrauch derzeit vor allem mit einem ganz anderen Thema. Sie wollen bis 2018 etwas tatsächlich realisieren und in Serie produzieren, das bisher eher als Experiment in Prototypen zu sehen war: Ein Motor, der Vorzüge und Arbeitsweisen von Benziner und Diesel kombiniert – der Diesotto.
Die Technologie dahinter wird bei Mazda Homogenous Charge Compression Ignition (HCCI) genannt – also etwa homogene Kompressionszündung. Kernpunkt ist dabei der Verbrennungsprozess. Vereinfacht ausgedrückt setzt man darauf, dass im Benzinmotor der Kraftstoff wie bei einem Diesel durch Kompression verbrannt wird. Der Vorteil gegenüber der Zündung via Zündkerze ergebe sich aus der geringeren Verbrennungstemperatur, was unter anderem zu weniger Stickoxid und Ruß im Abgas führt. Zusätzlich werden bis zu 30 Prozent Verbrauchseinsparung erwartet. Wie sich die Technologie in der Praxis bewährt, das muss die Zukunft zeigen.
geschrieben von auto.de/sp-x veröffentlicht am 12.08.2014 aktualisiert am 12.08.2014
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