IAA
Arbeitsteilung im Viertakter

Ein innovativer Verbrennungsmotor, der heute auf der IAA vorgestellt wird, soll mehr leisten und weniger verbrauchen. Die vier Takte eines üblichen Verbrennungsmotors finden nicht in einem einzigen Zylinder statt, sondern werden auf jeweils zwei gepaarte Zylinder aufgeteilt. Der Motor könnte 2012 auf den Markt kommen.
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BERLIN. Auf den ersten Blick sieht der Motor vielleicht etwas staksig aus, er ist aber von normalen Verbrennungsmotoren kaum zu unterscheiden. Doch der Prototyp des sogenannten Scuderi-Motors, den die US-Firma Scuderi heute auf der Internationalen Automobil-Ausstellung in Frankfurt (IAA) präsentiert, hat es in sich. Der neuartige Saugmotor mit einem Liter Hubraum bläst bis zu 80 Prozent weniger Abgase in die Luft und ist deutlich sparsamer als ein vergleichbarer Verbrennungsmotor - obwohl er selbst einer ist und im Grunde mit bewährter Technik tuckert.

Doch es gibt einen entscheidenden Unterschied: Die vier Takte eines üblichen Verbrennungsmotors finden nicht in einem einzigen Zylinder statt, sondern werden auf jeweils zwei gepaarte Zylinder aufgeteilt. Durch die Trennung können beide Zylinder optimal ausgelegt werden, so dass vor allem mit drastisch höheren Drücken gearbeitet wird: Der Druck im Verdichtungszylinder erreicht 50 bar. Ottomotoren mit Direkteinspritzung erreichen allenfalls 3 bar. Der Effekt: Die extrem verdichtete Luft kann, sowie sie in den zweiten Zylinder gelangt ist, nach dem oberen Totpunkt des Kolbens gezündet werden. Vorteil: Das spart Sprit, denn bei üblichen Motoren muss sich der Kolben ein kleines Stück gegen den explodierenden Gasdruck stemmen, was Energie kostet.

Das ist ein Grund dafür, weswegen auch moderne Ottomotoren nur einen Wirkungsgrad von 33 Prozent erreichen. "Insgesamt gehen wir von einer bis zu 50-prozentigen Effizienzsteigerung gegenüber konventionellen Verbrennungsmotoren aus", erklärt Lutz Deyerling, Vizepräsident der Scuderi Group in Europa. Die Reduktion der CO2-Emissionen liege auf dem gleichen Niveau. Nachdem die Verbrennung insgesamt optimaler verläuft, blieben bis zu 80 Prozent weniger Stickoxide übrig. "Darüber hinaus erweist sich der Scuderi-Prototyp im Test als außerordentlich leise und vibrationsarm", berichtet Deyerling.

Ganz nebenbei soll sich durch dieses Konstruktionsprinzip die Leistung im Vergleich zu herkömmlichen Motoren um 70 Prozent erhöhen und eine kraftvolle Charakteristik entwickeln: Der Motor hat ein Drehmoment wie ein Diesel, läuft aber mit der Drehzahl eines Benziners, heißt es aus dem Unternehmen.

Der auf der IAA präsentierte Saugmotor ist allerdings erst der Anfang. Im kommenden Jahr sollen Varianten mit Turbolader- und mit Druckluft-Hybrid-Komponenten folgen, später dann auch ein Diesel. Vor allem die Hybrid-Variante soll mit einem halbierten Verbrauch im Vergleich zum üblichen Benziner nicht nur ein Sparwunder werden, sondern auch denkbar einfach aufgebaut sein. Statt mit Akkus und zusätzlichem Elektromotor zu operieren, wird hier Druckluft zur Energiespeicherung während der Fahrt genutzt. Dazu wird zwischen den beiden Zylindern ein Druckluftspeicher montiert. "In ihm wird Bremsenergie als Druck rückgeführt, die in dem Behälter auf Vorrat gehalten wird, so dass allein damit ein Auto für kurze Strecken komplett schadstofffrei fahren kann", erklärt Deyerling.

Aber auch das geht: Im städtischen Schubbetrieb wird die Druckluft aus dem Vorratstank in den Arbeitszylinder geleitet, wo sie die Verbrennung antreibt. Der Verdichtungszylinder würde also zeitweise nicht mehr gebraucht.

Um den Motor möglichst rasch zur Serienreife zu bringen, hat Scuderi etliche Autozulieferer ins Boot geholt. Unter anderem Bosch Engineering, die das Einspritzsystem für die Druckluft-Hybrid-Motortechnologie entwickelt haben. Der Stuttgarter Zulieferer Mahle steuert die Kolben bei und Schaeffler die Technik für das Ventilantriebssystem.

Insgesamt geht man bei Scuderi nicht davon aus, dass die Split-Cycle-Motoren wesentlich teurer als derzeitige Verbrennungsmotoren werden. Die Fertigungs- und Montagekosten seien minimal höher, weil größtenteils gleiche oder vergleichbare Komponenten wie bei jetzigen Motoren eingesetzt werden. Die Hybrid-Variante dürfte hingegen deutlich günstiger ausfallen als eine Lösung mit Elektromotor.

Die Scuderi Group möchte die Technik über Lizenzen an Auto- und Motorhersteller vermarkten. "Wir stehen mit den 14 Topherstellern der Welt in Gesprächen. Mit neun haben wir Vertraulichkeitsvereinbarungen unterzeichnet und stellen diesen umfangreiches Datenmaterial zur Verfügung", berichtet Deyerling. Besonders Anbieter aus Asien, Indien und Europa seien interessiert. "Wir sind bereit, sofort Lizenzen zu erteilen, und erwarten den ersten Lizenznehmer im nächsten Jahr", betont der Scuderi-Mann. Er gibt sich zuversichtlich, dass der erste Motor ab 2012 auf die Straße kommt.

Die Firma hält derweil mehr als 200 Patente, so dass die Technik getrost lizenziert werden kann. Kernstück dabei ist die komplexe Ventilsteuerung. "Sie ist eines der kritischsten Teile des Motors. Deshalb sind diese Patente so wichtig", sagt Vizepräsident und - praktischerweise - Patentanwalt Stephen Scuderi.

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