Verbesserter Wirkungsgrad senkt Kraftstoffverbrauch

Toyota macht den Benziner zum Diesel

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Toyota hat eine neue Generation hoch effizienter Verbrennungsmotoren entwickelt. Dabei wurden die effizienzsteigernden Maßnahmen der bislang nur in den Hybridfahrzeugen verwendeten Verbrennungsmotoren so weiterentwickelt, dass sie nun auch den klassischen Benzinmotoren einen thermischen Wirkungsgrad von bis zu 38 % beschert. Zum Vergleich: Ein moderner Turbodieselmotor hat einen Wirkungsgrad von 40 %. Der Kraftstoffverbrauch sinkt dadurch um 10, in der Spitze sogar um 30 % gegenüber aktuellen Fahrzeugen gemäß dem japanischen Testzyklus.

Aus jedem Tropfen Kraftstoff die maximal mögliche Fortbewegung zu generieren, das war die Überschrift für das Lastenheft der Ingenieure. Erreicht wurde dies durch ein umfangreiches Maßnahmenpaket. Ein Baustein, um die sogenannten Pumpverluste zu verringern, ist der Atkinson-Zyklus. Der Motor hat dabei ein hohes mechanisches Verdichtungsverhältnis von 13,5. Durch die variable Einlassventilregelung wird das tatsächliche genutzte Verdichtungsverhältnis durch verlängerte Öffnungszeiten verändert. Das reduziert den Kraftaufwand beim Verdichten des Gemisches, erlaubt aber, die Kraft der Verbrennung sehr lange auf den Kolben wirken zu lassen. So wird mehr Wärme in Bewegung umgewandelt. Ergänzt um eine wassergekühlte und sorgfältig geregelte Abgasrückführung, kann der Motor mit einer weiter geöffneten Drosselklappe betrieben werden. So arbeitet er häufiger im Bereich des besten thermischen Wirkungsgrades.
Die neue Form des Einlasskanals erzeugt eine beschleunigte, nach unten fallende Strömung im Zylinder, wodurch das Kraftstoff-Luft-Gemisch nun vertikal statt horizontal und mit höherer Geschwindigkeit in den Zylinder strömt. Die bessere Durchmischung sorgt für eine schnellere Flammgeschwindigkeit bei der Verbrennung.
Die neuen Motoren kommen sukzessive in verschiedenen Modellen zum Einsatz, bis 2015 werden weltweit insgesamt 14 neue Triebwerksvarianten eingeführt.
Toyota, Tel.: 02234 102-0, mail@toyota.de
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