Neues Motorenkonzept soll mehr Leistung bei weniger Verbrauch realisieren

Die BMW Group und PSA Peugeot Citroën haben in einem Kooperationsprojekt gemeinsam eine neue Familie von Benzinmotoren entwickelt. Mit dem Projekt ist es erstmals gelungen, den Zielkonflikt zwischen anspruchsvollen Motorentechnologien und dem Kostendruck im Segment der Klein- und Kompaktfahrzeuge elegant zu lösen.

Detaillösungen aus BMW-Triebwerken
Bei dem aus der Kooperation hervorgegangenen Triebwerk handelt es sich um einen 1,6 Liter großen Benzinmotor mit Direkteinspritzung, Turboaufladung und variabler Nockenwellensteuerung. Mit 150 PS wird das Aggregat im Peugeot 207 seinen Dienst verrichten, im neuen Mini Cooper S werden sogar bis zu 175 PS aus den 1,6 Litern Hubraum mobilisiert. In dem Gemeinschaftsprojekt stecken zahlreiche Detaillösungen, die von BMW-Triebwerken wie der neuen Generation von Reihensechszylinder-Ottomotoren adaptiert wurden. Dazu zählen unter anderem der vollvariable Ventiltrieb, die volumenstromgeregelte Ölpumpe, der Einriementrieb der Nebenaggregate sowie die abschaltbare Wasserpumpe, die neuartige Spannvorrichtung des Poly-V-Riemens und die Einzelzündspulen.

Viele technische Höhepunkte
Mit zwei oben liegenden Nockenwellen und der vollvariablen Nockenwellenverstellung VVT (Variable Valve Timing) an der Einlassnockenwelle präsentiert das Hochleistungstriebwerk einen weiteren technischen Höhepunkt. Eine vollvariable Ventilsteuerung regelt ohne eine Drosselklappe die Motorleistung über die stufenlose Verstellung des Ventilhubs und der Öffnungszeiten der Einlassventile. Diese verlustfreie Laststeuerung senkt den Verbrauch, reduziert die Abgasemissionen und sorgt bei besserer Laufkultur gleichzeitig für ein spontanes Ansprechverhalten.



Geringste Reibleistungsverluste seiner Klasse
Das Aluminum-Kurbelgehäuse mit Bedplate-Konstruktion (ein Aluminiumlagergehäuse, bestehend aus Zylinderblock und Lagergehäuse) nimmt in der Steifigkeit und den Akustikeigenschaften eine Alleinstellung ein. Durch die optimale Lagerauslegung im Kurbeltrieb und die Umstellung aller mechanischen Übertragungselemente im Ventiltrieb auf Rollreibung ist es gelungen, die in dieser Klasse geringsten Reibleistungsverluste zu realisieren. Mit klassenbesten Werten in der Steifigkeit, den ausgezeichneten Akustikeigenschaften und der Integration zahlreicher Funktionen und Anbauteile nimmt das Gehäuse eine Alleinstellung ein.

Drehmoment wie ein Dieselaggregat
Der erstmals in dieser Fahrzeugklasse eingesetzte Twin-Scroll-Abgasturbolader sorgt für eine harmonische Kraftentfaltung, ohne das bei aufgeladenen Benzinmotoren häufig kritisierte Turboloch. Beim Twin-Scroll-Turbolader sind im Abgaskrümmer und im Turbolader die Kanäle von jeweils zwei Zylindern voneinander getrennt. Diese Anordnung führt dazu, dass sich der Ladeeffekt bereits bei sehr niedrigen Umdrehungszahlen einstellt und das Drehmoment ähnlich schnell aufgebaut wird, wie bei einem Kompressor-Motor. Das volle Drehmoment von 240 Newtonmeter liegt daher schon bei der niedrigen Drehzahl 1.400 U/min an – damit erreicht das Aggregat ein Drehmoment, das mit dem eines modernen Dieselmotors vergleichbar ist.

Common-Rail-Einspritzung
Die Benzin-Direkteinspritzung mit Common-Rail-Technik soll neben dem Turbolader maßgeblich für die hohe spezifische Leistung, den günstigen Verbrauch, die Laufkultur und das gute Emissionsverhalten verantwortlich sein. Die Hochdruckventile spritzen den Kraftstoff mit einem Druck von maximal 120 bar seitlich direkt in den Brennraum, dabei verteilen sie das Gemisch homogen.



Abschaltbare Wasserpumpe
Zudem fördert die bedarfsgerechte Ölversorgung des Aggregats nur so viel Motoröl, wie tatsächlich gebraucht wird. Sie benötigt daher je nach Betriebspunkt um bis zu 1,25 kW weniger Antriebsenergie und senkt so den Kraftstoffverbrauch um bis zu ein Prozent. Für eine weitere Reduzierung von Verbrauch und Emissionen sorgt neben einem Öl/Wasser-Wärmetauscher die abschaltbare Wasserpumpe. Sie spart Antriebsleistung und beschleunigt den Warmlauf, da erst dann Kühlmittel umgewälzt wird, wenn der Motor betriebswarm ist. Des Weiteren entfallen durch die Integration zahlreicher Funktionen und Anbauteile in den Zylinderkopf und das Kurbelgehäuse weitere Anbauteile. Dies verbessert nicht nur das Akustikverhalten, sondern reduziert zusätzlich das Gewicht und den Bauraum. Der Einriementrieb der Aggregate trägt wesentlich zur kompakten Bauweise bei.

Gute Verbrauchswerte trotz hoher Leistung
Mit einem dadurch realisierten Durchschnittsverbrauch von sieben Litern Superbenzin auf 100 Kilometer bleibt der Konsum trotz des recht hohen Leistungsvermögens auf einem Niveau, das zum Charakter eines Kleinwagens passt. Während die Entwicklung der Motorenbaureihe durch Ingenieure beider Konzerne bei BMW in München erfolgte, findet die Fertigung bei PSA auf französischem Boden in einer eigens komplett umgebauten Montagehalle statt. Die Anforderungen beider Kooperationspartner wurden im Grundmotor vollständig umgesetzt. Mit dem Projekt sei es außerdem erstmals gelungen, den Zielkonflikt zwischen anspruchsvollen Motorentechnologien und dem Kostendruck im Segment der Klein- und Kompaktfahrzeuge elegant zu lösen.
(cn)

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