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Erstmals VNT-Abgasturbolader für Ottomotoren in Großserie

Honeywell Garrett liefert Weltneuheit für VW

Volkswagen präsentierte auf dem 37. Internationalen Wiener Motorensymposium die neueste Generation des sogenannten EA211 TSI evo. Erster Motor dieser zukünftigen Ottomotorengeneration ist der 1,5 Liter TSI. Dieser gleichsam sparsame und durchzugsstarke TSI-Motor wird Ende 2016 zunächst mit Leistungen von 96 kW und 110 kW auf den Markt kommen. Eines der zahlreichen Highlights des neuen Aggregats ist der erstmals in der Großserie bei einem Ottomotor zum Einsatz kommende Abgasturbolader mit variabler Turbinengeometrie (VNT) von Honeywell Garrett.

Die zukünftige Flotten- und Abgasgesetzgebung fordert weitere Fortschritte im Hinblick auf Verbrauch, CO2 und Schadstoff-Emissionen. Um diese ehrgeizigen Ziele zu erreichen, wurden im neuen EA211 TSI evo eine Vielzahl von technischen Innovationen zusammengefasst, die in einem neuartigen Brennverfahren berücksichtigt wurden. Ergebnis: Ein extrem früh (ab 1.300 U/min) und über einen breiten Drehzahlbereich verfügbares, maximales Drehmoment und ein signifikant reduzierter Kraftstoffverbrauch von bis zu einem Liter auf hundert Kilometer.

Seit über zehn Jahren hat Volkswagen die direkteinspritzenden und aufgeladenen Ottomotoren mit dem Kürzel TSI im Angebot. Zahlreiche Innovationen wurden in dieser Zeit auf die Straße gebracht. Dank Einfach- und Doppelaufladung, integrierter Ladeluftkühlung, integriertem Abgaskrümmer mit thermodynamischen Vorteilen oder auch der erstmals im Vierzylinder umgesetzten Zylinderabschaltung entwickelte sich der Ottomotor immer mehr zum Spritsparspezialisten. 

Mit der neuesten Motorengeneration geht Volkswagen noch einen Schritt weiter: Die wesentlichen Technikbausteine des neuen EA211 TSI evo führen zu Wirkungsgradvorteilen von bis zu 10 Prozent im Vergleich zum bisherigen 1,4l TSI (92 kW). Wichtig dabei ist, dass die Verbrauchsverbesserungen in breiten Bereichen des motorischen Kennfeldes und somit nicht nur unter Prüfstandsbedingungen zum Tragen kommen, sondern ebenfalls im automobilen Alltag der Kunden deutlich Wirkung zeigen. Im Einzelnen kommen folgende neue/überarbeitete Technologien zum Einsatz:

· Miller Brennverfahren mit einem hohen Verdichtungsverhältnis von 12,5 : 1

· Turbolader mit variabler Turbinengeometrie (VNT)

· Common-Rail-Einspritzanlage mit bis zu 350 bar Druck

· Innovatives Thermomanagement

· Zylinderabschaltung ACT

· APS-beschichtete Zylinderlaufbahnen (atmosphärisches Plasmaspritzen)

Eine wesentliche Innovation ist das Miller-Brennverfahren, das zu einer thermodynamischen Wirkungsgradverbesserung des neuen EA211 TSI evo führt. Absolute Weltneuheit beim TSI evo ist der Einsatz eines Abgasturboladers mit elektrisch verstellbarer Turbinengeometrie (VNT) von Honeywell Garrett. Aufgrund des frühen Einlassschließens beim Miller-Brennverfahren reduziert sich der Liefergrad gegenüber einem Motor mit Standardsteuerzeiten. In der Teillast trägt die daraus resultierende Entdrosselung zum Verbrauchsvorteil des TSI evo bei. Ein hoher Ladedruck gleicht die Auswirkungen des konzeptbedingt geringeren effektiven Hubvolumens zur Erzeugung eines hohen Low-end Torques aus. Dies stellt besonders bei niedrigen Motordrehzahlen sehr hohe Anforderungen an das Aufladesystem. Der Abgasturbolader mit variabler Turbinengeometrie bietet durch die betriebspunktoptimale Anpassung der Turbinen-Durchflusscharakteristik einerseits die Möglichkeit, bereits ab geringen Motordrehzahlen eine sehr hohe Turbinenleistung und damit einen hohen Ladedruck bereitzustellen. Der verstärkte Aufstaueffekt der VNT-Turbine in Kombination mit einem reduzierten Massenträgheitsmoment des ATL führt außerdem zu einem sehr spontanen Ansprechverhalten. Der Lastsprung auf das maximale Drehmoment erfolgt gegenüber einem 1,4l TSI (92 kW) rund 35 Prozent schneller. Die VNT-Technologie bildet insgesamt einen integralen Bestandteil des TSI evo-Brennverfahrens.

Honeywell Garrett hat mit diesem VNT-Turbolader einen wichtigen Innovationsvorsprung im volumenrelevanten Segment von Ottomotoren erreicht.

Wir berichten weiter, sobald dieser Turbolader für den Ersatzbedarf ab unserem Lager verfügbar ist.

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