Neuer Sparmotor: Arbeitsteilung, Turbo und Druckluft-Hybrid

Minimalverbrauch und geringen Schafstoffausstoß verspricht ein neuartiger Verbrennungsmotor von Scuderi. Ein erster Prototyp des Spartriebwerks wurde bereits vorgestellt, nun wollen die Ingenieure mit einem Turbolader die Leistung des sogenannten Split Cycle-Motors erhöhen.

Bereits 2010 soll die Technik serienreif sein. Den Charme des vom italo-amerikanischen Ingenieur Carmelo Scuderi entwickelten Konzepts machen sein einfaches Arbeitsprinzip und die geringen Kosten aus. Denn an der Grundkonstruktion und am Viertaktprinzip konventioneller Motoren ändert sich nichts. Allerdings werden die vier Arbeitstakte auf je zwei Zylindern aufgeteilt. So ist ein Zylinder auf das Ansaugen und Verdichten spezialisiert, während der andere die Verbrennung und den Ausstoß übernimmt. Ein Arbeitszyklus ist somit nach einer Kurbelwellenumdrehung beendet. Die bisherigen Motoren benötigen dafür zwei Umdrehungen. Für den Transfer des Gemisches zwischen den Zylindern sorgt ein komplexes Ventilsystem. Prinzipiell ließe sich diese Technik auf alle Arten von Verbrennungsmotoren mit gerader Zylinderzahl übertragen.

Ein weiterer Vorteil der Split-Cycle-Bauart: Das Benzin-Luftgemisch muss erst nach dem Erreichen des oberen Totpunkts des Kolbens gezündet werden. Konventionelle Motoren zünden bereits vorher, wodurch der Kolben ein kurzes Stück seines Weges gegen den explodierenden Gasdruck zurücklegen muss. Dabei geht viel Energie verloren. Durch die Spezialisierung können die einzelnen Zylinder zudem besonders spritsparend ausgelegt werden. In Kombination mit einem Turbolader sollen so Verbrauchseinsparungen von bis zu 50 Prozent gegenüber konventionellen Motoren möglich sein. Außerdem kann die Verbrennung hinsichtlich der Vermeidung von Schadstoffen optimiert werden, so dass bis zu 80 Prozent weniger Stickoxide entstehen.

Zusätzlich ist ein Druckluft-Hybridantrieb auf Basis des Scuderi-Motors geplant. Dabei wird ein bordeigener Hochdrucktank während des Bremsens und im Schiebebetrieb mit komprimierter Luft gefüllt. Diese wird dann gemeinsam mit dem Kraftstoff in den Verbrennungszylinder geleitet. Der Drucklufttank übernimmt dabei die Funktion des Verdichtungszylinders, der daher ausgeschaltet werden kann.