Mercedes bringt einen Benziner mit Piezo-Direkteinspritzung auf den Markt

In der zweiten Jahreshälfte 2006 will Mercedes-Benz den ersten Benzinmotor mit Piezo-Direkteinspritzung und strahlgeführtem Brennverfahren auf den Markt bringen. Nach Aussage des Stuttgarter Autobauers sorgt diese Einspritztechnologie für mehr Leistung bei gleichzeitig weniger Verbrauch. Zunächst wird die Piezo-Direkteinspritzung in einem Sechszylindermotor in der CLS-Klasse zum Einsatz kommen. Das Modell mit dem Kürzel CLS 350 CGI wird laut Hersteller 292 PS leisten und im Schnitt 9,1 Liter Benzin pro 100 Kilometer verbrauchen. Gegenüber dem V6 mit konventioneller Einspritztechnik ist die Leistung um 20 PS und das Drehmoment um vier Prozent gestiegen. Damit soll der CLS 350 CGI in 6,7 Sekunden von null auf 100 km/h sprinten und eine Höchstgeschwindigkeit von 250 km/h erreichen.

Magerer Schichtmodus bei hoher Geschwindigkeit
Seinen Verbrauchsvorteil erzielt der CGI-Motor (Stratified-Charged Gasoline Injection) im so genannten Schichtmodus, wenn das Triebwerk mit hohem Luftüberschuss arbeitet. Dank einer Mehrfach-Einspritzung ist dieser Magerbetrieb für den CGI-Motor auch in höheren Drehzahl- und Lastbereichen möglich: Bei jedem Arbeitstakt werden die Brennräume binnen Sekundenbruchteilen mehrmals hintereinander mit Kraftstoff versorgt, um auf diese Weise Gemischbildung, Verbrennung und Verbrauch zu verbessern. Dank ihrer Schaltzeiten im Bereich von Sekundenbruchteilen ermöglichen die Piezo-Injektoren mehrere Einspritzungen pro Arbeitstakt, was für den Magerbetrieb nötig ist. Gegenüber dem Sechszylinder mit herkömmlicher Einspritztechnik soll die Spritersparnis bei 1,5 Litern je 100 Kilometer liegen.

Feinste Einspritzungen möglich
Piezo-Injektoren sind die wichtigsten Bauteile der neuartigen Benzin-Direkteinspritzung. Die Piezo-Ventile öffnen ihre Düsenspitzen nach außen und bilden dabei einen nur wenige Mikrometer großen Ringspalt, der den Kraftstoffstrahl formt und für seine gleichmäßige, hohlkegelförmige Ausbreitung sorgt. Dank ihrer Schaltzeiten in Bruchteilen von Millisekunden ermöglichen die Piezo-Injektoren die für den Magerbetrieb notwendige Mehrfach-Einspritzung pro Arbeitstakt und schaffen mit dieser flexiblen und zugleich effizienten Steuerung des Brennverfahrens eine wichtige Voraussetzung für einen geringeren Verbrauch.

Saubere Sache
Das Brennverfahren mit mehreren kurz aufeinander folgenden Einspritzungen pro Arbeitstakt soll sich außerdem auf Laufruhe und Abgasverhalten positiv auswirken. So verringern sich laut Mercedes die Rohemissionen (Kohlenwasserstoffe) in der Warmlaufphase um mehr als die Hälfte. Die weitere Abgasreinigung übernehmen zwei motornah angeordnete Dreiwegekatalysatoren, die sofort nach dem Kaltstart arbeiten. Die Stickoxid-Emissionen verringert Mercedes-Benz auf zweifachem Wege: Durch eine zweiflutige, elektrisch gesteuerte und gekühlte Abgasrückführung, die je nach Motorbetrieb bis zu 40 Prozent der Abgase in die Zylinder zurückleitet, sowie durch zwei NOx-Speicherkatalysatoren am Unterboden des CLS 350 CGI. Während des Magerbetriebs adsorbieren diese Abgasreinigungs-Komponenten die Stickoxide und geben sie in kurzen Regenerationsphasen wieder frei, sodass die Schadstoffe mithilfe der anderen Abgaskomponenten zu unschädlichem Stickstoff reagieren. Sensoren vor und hinter den Katalysatoren überwachen deren Funktion.
(mh)

Mehr PS, weniger Durst