Neuer Motor mit variabler Verdichtung

15. März 2011, 17:25

Quelle: www.spiegel.de/auto/fahrberichte/0,1518,750286,00.html

Mit variabler Verdichtung will das französische Unternehmen MCE-5 die nächste Stufe beim Downsizing einläuten. Der 1,5-Liter-Motor hat Kraft wie ein V8-Benziner und verbraucht weniger als ein Diesel. Im Prototypen fährt er bereits, nur kaufen will ihn bisher noch keiner.

Dabei setzen die Franzosen von MCE-5 auf eine variable Verdichtung des Benzin-Luftgemischs im Zylinder. Je größer der Druck vor dem Zünden ist, desto besser ist die Leistungsausbeute im Verhältnis zum Verbrauch. Allerdings lässt sich die so genannte Kompression nicht grenzenlos erhöhen, weil sich sonst vor allem unter Volllast das Benzin-Luft-Gemisch vorzeitig entzünden kann. Man spricht dann von Klopfen. Die Experten haben die Obergrenze für ist das Verdichtungsverhältnis bei 11:1 ausgemacht. Nur einzelne Motoren, wie die Sky-Linie von Mazda gehen mit 14:1 darüber hinaus.

Eine hohe Verdichtung ist für Höchstleistungen gut - im Teillastbereich dient sie in erster Linie der Sparsamkeit. Deshalb suchen die Ingenieure schon lange nach Lösungen, wie sie ohne Klopfrisiko angehoben werden kann.

Mit dem neuen Motor lässt sich nun der Hub des Kolbens und damit die Verdichtung regulieren. Dafür werden Kolben und Kurbelwelle entkoppelt und es wird eine weitere mechanische Ebene eingezogen: Auf dem Pleuel, der üblicherweise starren Verbindung zwischen Kolben und Kurbelwelle, sitzt jetzt ein neues Antriebsrad, das links und rechts einen Zahnkranz hat. Auf der einen Seite greift es in die Kolbenstange und bringt damit den Zylinder von einem Arbeitstakt in den nächsten. Doch auf der anderen Seite greifen die Zähne in die Steuerstange eines so genannten Nachlaufzylinders, den MCE-5 neu in den Motor einbaut. Er läuft nicht mit, sondern bildet nur eine Art Anker für das Antriebsrad. Wird dieser von Gasdruck und Schwungmasse betätigte Zylinder ein paar Millimeter nach oben oder unten verschoben, ändert sich der Ankerpunkt des Antriebsrades und mit ihm der Hebel auf das Pleuel: So fährt der Kolben im Zylinder weiter hinauf und erhöht damit die Verdichtung, oder umgekehrt - von 6:1 bis 15:1 sei alles möglich, erläutert der Erfinder.

Obwohl der mit einem Turbo beatmete Testmotor der Franzosen nur 1,5 Liter Hubraum hat, kommt er auf 217 PS und erreicht mit maximal 420 Nm das Drehmoment eines V8-Motor. Trotzdem soll der Verbrauch in einer Mittelklasselimousine unter sechs Litern liegen, verspricht der Erfinder: "Das sind gut 30 Prozent weniger als bislang üblich."

Die erste Testfahrt in einem umgerüsteten Peugeot 407 ist denn auch mehr als eindrucksvoll. Klar, es rumpelt und ruckelt noch ein wenig unter der Haube, weil vor allem der Elektronik noch der letzte Schliff fehlt. Doch als wäre der Benziner ein Diesel, rollt man mit ungewöhnlich niedrigen Drehzahlen über die Autobahn und spürt bei jedem kleinen Gasstoß einen vehementen Tritt ins Kreuz. So kräftig wirkte so ein kleiner Vierzylinder bislang selten.

Natürlich hat das Konzept auch ein paar Nachteile: Man bringt mehr bewegte Teile in den Motor und erhöht das Risiko von Verschließ und Schäden. Der Motor baut etwas höher und wiegt gut zehn Prozent mehr, und vor allem kostet die zusätzliche Technik auch mehr Geld. Um rund 300 Euro werde der Preis des Motors steigen. Doch das alles ficht den Erfinder nicht an. "Den Gewichtsnachteil kompensieren wir mir dem Verzicht auf zwei bis vier Zylinder", und auch der Aufpreis sei gering, wenn man die Kosten für eine Direkteinspritzung oder gar einen Hybrid-Antrieb dagegen rechne.

Zwar müssen die Franzosen noch an ein paar Finessen feilen und das Produktionsverfahren optimieren. "Aber das sind alles nur noch Kleinigkeiten", sagt der Erfinder: "Unseretwegen könnten wir mit dem Motor 2015 in Serie gehen." Wenn bis dahin ein Autohersteller bei MCE-5 unterschrieben hat.