Die Motorenentwickler von Volkswagen sind in einem Spannungsfeld von enormen, von der EU vorgegebenen Verbrauchszielen, Wettbewerbsdruck und Qualitäts-/Zuverlässigkeitsstandard eingespannt. „Die Herausforderung besteht darin, die CO2-Anforderungen der EU von 95 g/km CO2-Durchschnittsemission für die gesamte Fahrzeugflotte bis 2020 zu erfüllen“, erklärte Demmelbauer, dessen Wiener Akzent trotz vieler Jahre bei VW in Wolfsburg im Ansatz noch immer erkennbar ist, bei einem ÖVK-Vortrag in Wien.
„Die CO2-Anforderungen im Flottenverbrauch, die laut EU-Reglement bis 2020 bis auf 95 g pro Kilometer gesenkt werden müssen, sind eine riesen Herausforderung für uns“, sagte Demmelbauer. „Wir stehen im Spannungsfeld, Emotionen und Fahrleistungen zu verkaufen, Qualitäts- und Zuverlässigkeitsanforderungen zu erfüllen und dem Wettbewerbsdruck standzuhalten.“ In diesem Spannungsfeld entwickelten die VW-Ingenieure einen neuen 4-Zylinder-Otto-Motor, der einem Wunderwerk der Technik gleichkommt.
Neuartiges Miller-Brennverfahren: Der Zylinderkopf wurde grundlegend überarbeitet. Unter anderem wurde der Wassermantel für eine bessere Wärmeabfuhr optimiert und der Ventilwinkel sowie der Brennraum für eine optimale Umsetzung des Miller-Brennverfahrens mit einem hohen Verdichtungsverhältnis von 12,5 angepasst. Das bewährte Prinzip des in den Zylinderkopf integrierten Abgaskrümmers wurde beibehalten. Die Einlassnockenwelle wird über einen schnellen hydraulischen Nockenwellensteller mit zentralem Stellventil und hoher Verstellgeschwindigkeit verstellt.
Das maximale Drehmoment ist extrem früh, ab 1.300 U/min, verfügbar und reduziert den Verbrauch des Motors von bis zu einem Liter auf hundert Kilometer.
Ein Abgasturbolader mit variabler Turbinengeometrie (VTG) kommt erstmals in der Großserie bei einem Ottomotor zum Einsatz. „Ein Abgasturbolader mit variabler Turbinengeometrie bietet durch die betriebspunktoptimale Anpassung der Turbinen-Durchflusscharakteristik die Möglichkeit, bereits ab geringen Motordrehzahlen eine sehr hohe Turbinenleistung und damit einen hohen Ladedruck bereitzustellen“, erklärte Demmelbauer.
Bei der Einspritzanlage gelang es, den Einspritzdruck auf 350 bar zu steigern. Aufgrund der damit einhergehenden verringerten Tröpfchengröße verbessert sich die Gemischbildung, was unter anderem zu einer deutlichen Reduzierung der Partikelrohemissionen führt.
Die innovative, auf 6 mm Durchmesser reduzierte Injektorspitze ermöglicht eine vorteilhafte Integration in den Brennraum, steigert die Festigkeit und reduziert die Temperaturen an der Spritzplatte.
„Die Zylinderabschaltung ACT wurde verbessert und gelangt mit dem TSI evo in großer Stückzahl in Serie“, so Demmelbauer. Die Ein- und Auslassventile der Zylinder 2 und 3 schließen sich bis in Bereiche mittlerer Last.
Das neue kennfeldgeregelte Kühlungsmodul ermöglicht ein effizientes Thermomanagement des Motors. Unter anderem kann mit Hilfe des Kühlungsmoduls in der Aufwärmphase für stehendes Wasser im Motor bzw. im Zylinderkurbelgehäuse gesorgt werden.
Eine weitere Maßnahme ist ein umfangreiches Reibungspaket. Es umfasst eine kennfeldgeregelte, vollvariable Ölpumpe, eine Polymer-Beschichtung des ersten Hauptlagers der Kurbelwelle sowie die Umstellung auf niedrigviskoses Öl der Klasse 0W-20. In der Leistungsstufe 150 PS/110 kW sind die Laufbuchsen im Aluminium-Zylindergehäuse im APS-Verfahren (atmosphärisches Plasmaspritzen) beschichtet. „Die Reibungsverluste werden dadurch stark minimiert, sagte Demmelbauer.
Mit all diesen Maßnahmen wurde der 1,4 TSI evo mit 105 PS/92 kW um 35 Prozent verbessert. Und das macht viel aus, wenn man bedenkt, dass weltweit im Jahr sechs Millionen Motoren der evo-Familie produziert werden. „Das heißt, dass alle fünf Sekunden, die wir hier zusammensitzen“, sagte Demmelbauer zum Auditorium im Hörsaal im Wiener Haus der Industrie, „irgendwo in der Welt ein Aggregat dieser Motorenfamilie vom Band läuft.“
Und es geht weiter: Noch dieses Jahr wird der 1,5 evo mit 130 PS / 96 kW und 150 PS/110 kW produziert. „Es ist sensationell, was wir hier geschafft haben“, sagte Demm elbauer.
