Zeitung Heute : BMW: Motor kann frei atmen

Horst Heilbronner

Läuft ein Ottomotor mit Vollgas, dann strömt die Frischluft für die Brennräume ungehindert durch die Rohre des Ansaugsystems. Wird dagegen weniger Leistung gefordert, dann muss man bei Ottomotoren die Luftzufuhr begrenzen. Am einfachsten geschieht das - und so tut man es von Anbeginn - mit Hilfe einer Drosselklappe, die den Querschnitt der Ansaugrohre verengt. Das ist einfach und zuverlässig - geht allerdings auf Kosten der Leistung, denn die Luft muss durch die verengten Kanäle regelrecht angesaugt werden. Und das kostet Kraft und erhöht den Verbrauch.

Eine Situatiuon, die schon lange nach Alternativen verlangt. Doch erst jetzt hat man bei BMW einen Weg gefunden, der die Drosselklappe überflüssig macht. Denn die Mengenregelung für die angesaugte Luft übernimmt eine raffinierte Steuerung der Ansaugventile, die sich mit Hilfe der Valvetronic genannten neuen Technik in ihrem Hub zwischen Null und knapp 10 Millimeter variieren lassen. Damit fallen die störenden Drosselverluste weg. Der Motor wird mit einem Schlag rund zehn Prozent sparsamer und zugleich auch noch erheblich agiler und laufruhiger.

Diese neue Lösung ist etwa vergleichbar dem Verhalten von Menschen. Wenn die hohe Leistung bringen müssen, dann atmen sie lang und tief. Wird weniger Leistung benötigt, dann hält man sich allerdings nicht Mund und Nase zum Teil zu - genau das entspräche der Funktion der Drosselklappe am Ottomotor - sondern atmet einfach kürzer und flacher. Genau das bewirkt die Valvetronic bei neuen BMW-Triebwerk, das als 1,8-Liter-Vierzylinder mit 85 kW (115 PS) erstmals beim neuen 316i compact in diesem Sommer zum Einsatz kommt.

Das klingt alles recht simpel und ist im Prinzip auch simpel. Doch in mechanische Bewegungen der Ventile umgesetzt ist es extrem kompliziert. Und es ist erst möglich, seit es leistungsfähige Rechner gibt, die die dafür nötigen Steuerkommandos ¤n Sekundenbruchteilen errechnen und extrem schnell reagierende Elektromotoren, die diese Kommandos in mechanische Bewegungen von Steuergliedern umsetzen. Beides ist heute verfügbar.

So konnte BMW einen Ventiltrieb entwickeln, bei dem die Ventile beziehungsweise die auf ihnen liegenden Schlepphebel nicht mehr direkt von der Nockenwelle bewegt werden, sondern auf dem Umweg über eine extrem präzise Mechanik, deren Herzstück ein Zwischenhebel ist. Er wird von der Nockenwelle in Pendelbewegungen versetzt und betätigt seinerseits die Schlepphebel der Ventile. Und da er mit Hilfe eines Exzenters verschiebbar ist, lässt sich der Ventilhub jederzeit variieren. Der dafür verantwortliche Elektromotor schafft die Verstellung zwischen Minimalhub und Maximalhub in nur 300 Millisekunden.

Das Resultat dieser Kombination auch hochpräziser Mechanik und leistungsfähiger Elektronik, die wir noch ausführlicher darstellen werden, ist verblüffend. BMW wird die neue Technik schon bald auch in seinen übrigen Triebwerken einsetzen. Allerdings behalten alle diese Motoren auch weiterhin eine Drosselklappe - für den Fall, dass die Elektronik einmal ausfällt und man dann das Vollgas abregeln kann.

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