Zulieferer

Benzin-Direkteinspritzung soll weltweit Standard werden

| Redakteur: Michael Ziegler

Um Verbrauch und Emissionen moderner Benzinmotoren weiter zu senken, optimiert Bosch auch deren Einspritzventile. Das Spraybild der Einspritzventile wird mit Hilfe einer berührungslosen Laser-Messtechnik untersucht.
Um Verbrauch und Emissionen moderner Benzinmotoren weiter zu senken, optimiert Bosch auch deren Einspritzventile. Das Spraybild der Einspritzventile wird mit Hilfe einer berührungslosen Laser-Messtechnik untersucht. (Foto: Bosch)

Die Direkteinspritzung beschert dem Benziner eine ähnliche Revolution wie vor einigen Jahren dem Diesel. Bereits 2016 soll sie bei rund 50 Prozent aller neuen Benziner in Europa zum Einsatz kommen, prognostiziert jetzt der Erfinder Bosch.

Mit der Direkteinspritzung hat Bosch schon einmal einen Verbrennungsmotor revolutioniert: Beim Diesel setzt sich die von Bosch entwickelte Common-Rail-Technik durch und wurde innerhalb eines Jahrzehnts zum Standard. Heute steckt sie weltweit in rund 80 Prozent aller Diesel-Neuwagen. Ein ähnlicher Wandel vollzieht sich gerade in Verbindung mit dem Downsizing-Trend beim Ottomotor: Mit der von Bosch entwickelten Benzin-Direkteinspritzung profitieren Autofahrer von einem höheren Drehmoment bei niedrigen Drehzahlen und damit mehr Fahrspaß – gleichzeitig senkt das System den Kraftstoffverbrauch laut Bosch um bis zu 15 Prozent. „Die Direkteinspritzung beschert dem Benziner jetzt eine ähnliche Revolution wie vor einigen Jahren dem Diesel“, sagt Dr. Rolf Bulander, Geschäftsführer der Robert Bosch GmbH und zuständig für Antriebstechnik. In Europa ist die Technologie schon auf dem Weg zum Standard – Komponenten von Bosch finden sich in sportlichen Kleinwagen, Reiselimousinen, SUVs und Sportwagen.

Lesen Sie auch: Im Interview: Dr. Rolf Bulander, Geschäftsführer der Robert Bosch GmbH

Als erster Autohersteller setzte die Firma Gutbrod die Benzin-Direkteinspritzung von Bosch ab 1951 in ausgesuchten Modellen des Kleinwagens Superior ein. Ab 1954 brachte Bosch die Technologie im legendären Mercedes-Benz 300 SL Flügeltürer in die Großserie. Das technische Grundprinzip blieb über die Jahre bestehen: Die Injektoren spritzen den Kraftstoff so fein zerstäubt direkt in den Brennraum ein, dass er unmittelbar dort gezündet werden kann. Dadurch, dass der Kraftstoff verdampft, ist eine höhere Verdichtung möglich, denn der Brennraum wird zusätzlich gekühlt. Obwohl das neue Brennverfahren viel Kraftstoff sparte, brauchte Bosch einen langen Atem, bis die Technik flächendeckend eingesetzt wurde. Über Jahrzehnte entwickelte das Unternehmen die Benzin-Direkteinspritzung weiter – unter anderem mit der Laserbohrung für Einspritzlöcher in den Injektoren. Diese ermöglichen eine besonders präzise Gemischbildung und saubere Verbrennung. Für diese Entwicklung wurde Bosch zusammen mit Trumpf und der Universität Jena mit dem deutschen Zukunftspreis 2013 ausgezeichnet.

Nach Europa bald auch in den USA und China

Anfang der 2000er Jahre brachten anspruchsvolle Emissionsnormen in Europa die Benzin-Direkteinspritzung in den Massenmarkt. Der Trend setzt sich fort, denn bis 2021 dürfen Fahrzeuge im Durchschnitt nur noch 95 Gramm CO2 pro Kilometer emittieren. Schon 2016 wird deshalb laut Bosch rund die Hälfte der europäischen Neufahrzeuge mit Ottomotor mit einer Direkteinspritzung ausgestattet sein. „Aktuell machen wir mit der Benzin-Direkteinspritzung exzellente Geschäfte in Europa. Aber in wenigen Jahren spielt die Musik dazu auch noch in Amerika und China“, sagt Dr. Rolf Bulander. Auf diesen Märkten stecken die Einspritzsysteme noch hauptsächlich in Importfahrzeugen. Doch angesichts anspruchsvoller Emissionsrichtlinien in China und den USA werden auch lokale Autohersteller in Zukunft vermehrt auf neue Technologien setzen müssen.

Grundlage für die Elektrifizierung des Ottomotors

Doch die Benzin-Direkteinspritzung macht nicht nur reine Verbrennungsmotoren effizienter, sondern trägt auch zur Grundlage für die Elektrifizierung des Ottomotors bei. Sie ermöglicht mit der entsprechenden Auslegung für das Downsizing kompakte Motoren mit wenigen Zylindern, die durch elektrische Komponenten ergänzt werden können. In diesem Fall bildet ein hocheffizienter Verbrennungsmotor den Kern des Antriebs und kann in seinen weniger effizienten Laufphasen durch die elektrischen Komponenten unterstützt oder gar ganz abgeschaltet werden – wie beispielsweise bei einem Plug-In Hybrid, der bis zu 60 Kilometer rein elektrisch fährt. „Benzin-Direkteinspritzung und Elektrifizierung ergänzen sich ideal“, sagt Dr. Rolf Bulander.

Konkret zeigt dies das Boost Recuperation System von Bosch. Der 48-Volt-Hybrid ergänzt Downsizing-Motoren. Dabei unterstützt ein besonders starker Generator den Motor bei niedrigen Drehzahlen oder beim Beschleunigen – indem er als Antriebsmaschine arbeitet. Allein diese Elektrifizierung soll bis zu 15 Prozent Kraftstoff sparen können. Im realen Betrieb mit Segeln bei abgeschaltetem Motor seien zusätzliche zehn Prozent Reduzierung möglich. Insgesamt ließe sich so bis zu einem Viertel Kraftstoff sparen.

Bei größeren Fahrzeugen soll das Einsparpotenzial durch die Kombination von starker Elektrifizierung und effizienter Direkteinspritzung sogar noch höher sein als beim Boost Recuperation System. Das zeige eine Überschlagsrechnung für Autofahrer, die jährlich 15.000 Kilometer zurücklegen: Wer 20 Kilometer von seiner Arbeit entfernt wohnt und diese Strecke zwei Mal pro Arbeitstag elektrisch fährt, legt pro Jahr rund 10.000 Kilometer im elektrischen Modus zurück. Bei zwei Dritteln der Jahresfahrleistung wird somit kein Benzin verbraucht. Auf den restlichen 5.000 Kilometern profitieren Besitzer dann von der effizienten Benzin-Direkteinspritzung. Insgesamt summiere sich in diesem Beispiel die Kraftstoffersparnis von elektrischen Komponenten und Benzin-Direkteinspritzung beim Plug-In Hybrid auf über 70 Prozent.

Kommentare werden geladen....

Kommentar zum Beitrag schreiben
  1. Avatar
    Avatar
    Bearbeitet von am
    Bearbeitet von am
    1. Avatar
      Avatar
      Bearbeitet von am
      Bearbeitet von am

Kommentare werden geladen....

Kommentar melden

Melden Sie diesen Kommentar, wenn dieser nicht den Richtlinien entspricht.

Kommentar Freigeben

Der untenstehende Text wird an den Kommentator gesendet, falls dieser eine Email-hinterlegt hat.

Freigabe entfernen

Der untenstehende Text wird an den Kommentator gesendet, falls dieser eine Email-hinterlegt hat.

Dieser Beitrag ist urheberrechtlich geschützt. Sie wollen ihn für Ihre Zwecke verwenden? Infos finden Sie unter www.mycontentfactory.de (ID: 42627317 / Antrieb)