Technik News 325

Ford Dreizylinder-Benziner mit Zylinderabschaltung

Fords Dreizylinder läuft bald auf zwei Pötten

Philipp

verfasst am Wed Nov 30 14:38:59 CET 2016

Downsizing des Downsizings: Ford macht den 1,0-Liter-Dreizylinder-Benziner ab 2018 per Zylinderabschaltung zum Teilzeit-Zweizylinder. Da schaltest Du ab.

Fords 1,0-Liter-Dreizylinder kommt ab 2018 mit einer Zylinderabschaltung. Sie soll bis zu sechs Prozent Sprit sparen
Quelle: Ford

Köln – Mutig sind sie bei Ford. Ab 2018 will die Marke den weltweit ersten Dreizylinder mit Zylinderabschaltung auf den Markt bringen. Als ob der 1,0-Liter-Benziner mit der Marketing-Bezeichnung Ecoboost nicht schon klein genug wäre, kann er sich je nach Betriebszustand bald noch kleiner machen. So soll zum Beispiel im Schubbetrieb oder bei gleichmäßigem Rollen der Betrieb im ersten Zylinder eingestellt werden. Eine Lachnummer für Hubraum-Fans, technisch aber interessant: Den Zylinder abzuschalten ist einfach, es unbemerkt zu tun ist schwierig.

Bis zu sechs Prozent Sprit-Ersparnis

Wird nur wenig Motorleistung benötigt, stoppt das System die Benzineinspritzung und die Ventilbetätigung. Über ein neues Nockenwellen-Modul und einen speziellen Ventil-Kipphebel wird per Motoröldruck die Verbindung zwischen Nockenwelle und den Ventilen des ersten Zylinders unterbrochen. Eine Software berechnet den optimalen Zeitpunkt anhand von Drehzahl, Drosselklappenstellung und Lastzustand.

Die Ein- und Auslassventile bleiben geschlossen und schließen das Gemisch im Brennraum ein. Durch eine „Art Federeffekt“ soll das die auf die Zylinder wirkenden Kräfte ausbalancieren. Die Temperatur innerhalb des abgeschalteten Brennraums wird dadurch ebenfalls gehalten – das erhöht die Effizienz der Verbrennung, wenn der Zylinder wieder aktiviert wird.

Ford ändert für die Abschaltung unter anderem Kurbelwelle, Schwungrad und Kupplungsscheibe
Quelle: Ford
Aktivierung und Deaktivierung dauern nur 14 Millisekunden, das System arbeitet bis zu Drehzahlen von 4.500/min. Reibung und Pumpverluste innerhalb des Motors werden reduziert, Verbrauch und CO2-Emissionen sinken. Um bis zu sechs Prozent, sagt Ford. Soweit die Vorteile. Damit im Gegenzug Vibrationen und Ruckeln nicht zunehmen, ändert Ford technisch Vieles.

Neue Kurbelwelle, Schwungrad, Riemenscheibe

„Unsere Berechnungen belegen, dass das System in den allermeisten Fahrszenarien jeweils nur für einige Sekunden aktiv ist. Umso wichtiger war es, dass es schnell und übergangslos funktioniert“, erklärt Denis Gorman, Antriebsstrang-Ingenieur bei Ford Europa.

Um die Laufkultur des Dreizylinders nicht zu gefährden, verwendet Ford eine neue Kurbelwelle. Genaue Daten rückte der Hersteller auf Nachfrage allerdings nicht heraus. Ein überarbeitetes Zwei-Massen-Schwungrad (bereits vorher mit Unwucht) und eine neue Riemenscheibe gleichen mit entsprechend berechneten Unwuchten die entstehenden Motor-Vibrationen aus. Dazu gibt es eine vibrationsdämpfende Kupplungsscheibe. Schwungrad und Kupplungsscheibe sollen vor allem im niedrigen Drehzahlbereich die Schwingungen im Zweizylinder-Betrieb reduzieren. Eine Ausgleichswelle besitzt der Motor nicht.

Ebenfalls angepasst wurden Motoraufhängungen, Antriebswellen und die Buchsen der Radaufhängung. Um die Dauerhaltbarkeit des Motors zu gewährleisten, wurde der Nockenwellenantrieb modifiziert und die Kipphebel in einem neuartigen Spritzgussverfahren gefertigt.

Wer trotzdem Angst vor dem Dreizylinder mit Zylinderabschaltung hat, kann sich noch bis 2018 für ein Auto mit der alten Variante entscheiden. „Weil wir für unsere Kunden damit die Kraftstoffeffizienz maximieren, soll dieses Feature in so vielen Szenarien wie möglich aktiviert werden“, sagt Carsten Weber, Leiter Powertrain Research & Advanced Engineering bei Ford Europa. Sieht so aus, als meine Ford es wirklich wirklich ernst.