Der Würgegriff der Drosselklappe

11. November 2009, 16:46
  • Artikelbild
    vergrößern 500x519
    foto: werk

    Spritsparen beim Benziner: Bei BMWs Valvetronic wird der Ventilhub variiert.

  • Artikelbild
    vergrößern 500x371
    foto: werk

    Alfa/Fiat geht mit Multi Air einen Schritt weiter: Das Ventil kann fast beliebig lang geschlossen bleiben.

Eine vollflexible Ventilsteuerung macht die Drosselklappe überflüssig. Weniger Widerstand im Ansaugtrakt verspricht erhebliche Kraftstoffeinsparung

Früher, als es noch kaum Einspritzpumpen, sondern überwiegend Vergaser gab, war alles noch einfacher, um nicht zu sagen: genial einfach. Der Motor wurde im Wesentlichen über die Verstellung der Drosselklappe gesteuert. Durch Verdrehen der Drosselklappe bekam er mehr oder weniger Luft, und dementsprechend mehr oder weniger Kraftstoff wurde in den Brennraum hinein mitgerissen.

Das funktionierte tadellos, solange keine strengen Abgasgrenzwerte eingehalten werden mussten. Um einen Dreiwegkatalysator zur Abgasreinigung zu betreiben, erschien es dann schon notwendig, die Kraftstoffmenge exakter zu dosieren, deshalb setzte sich auch die teurere Einspritzpumpe durch. Die Drosselklappe blieb trotzdem, denn die einströmende Luft musste nach wie vor gesteuert werden.

Doch die Ingenieure würden liebend gerne auf sie verzichten, zumal sie im Teillastbereich, also in halb geöffnetem Zustand, einen gleichermaßen erheblichen wie unnötigen Widerstand im Ansaugtrakt darstellt. Es gilt die Faustregel, dass der Entfall der Drosselklappe zehn Prozent Kraftstoffeinsparung bringt, eine Größenordnung, die sonst kaum durch eine einzelne Maßnahme erreicht werden kann.

Um die Drosselklappe ganz wegzulassen, ist es nötig, die einströmende Luft alleine über die Ventile zu steuern. Eine herkömmliche Nockenwelle ist viel zu unflexibel, um für jeden Lastpunkt die optimale Ventilstellung zu gewährleisten. Viele Motoren besitzen deshalb mittlerweile eine verstellbare Nockenwelle, die es ermöglicht, den Motor überwiegend mit ganz geöffneter Drosselklappe zu betreiben. Sie kommt nur mehr selten zum Einsatz, beispielsweise wenn sich die Anforderungen an den Motor schlagartig ändern, etwa, wenn die Antriebsschlupfregelung einsetzt.

Verstellbare Nockenwellen sind mit erheblichem mechanischem, oft auch hydraulischem Aufwand verbunden, weshalb man sie erst bei teureren Autos findet. Alfa versucht nun mit der Multi-Air-Technologie, dieser Idee zum Durchbruch zu verhelfen, indem man ein System entwickelt hat, mit dem es möglich ist, trotz überschaubarem technischem Aufwand die Drosselklappe ganz wegzulassen.

Voll flexibel

Und das geht so: Die Ventile der Auslassseite werden über eine Nockenwelle in üblicher Art direkt betrieben. Wie bei einem simplen Motor mit obenliegender Nockenwelle treibt diese Nockenwelle zugleich auch die Ventile der Einlassseite. Allerdings sitzt zwischen dem zuständigen Nocken und dem einlassseitigen Ventil ein sehr flexibles Hydraulikelement, über das das Ventil voll flexibel gesteuert werden kann. Bei bisher bekannten Systemen kann nur der Ventilhub feinfühlig variiert werden (z. B. Valvetronic von BMW). Hier bei Alfa ist es auch möglich, das Ventil über nahezu beliebigen Zeitraum ganz geschlossen zu halten.

Interessant auch, dass das System quasi von "unten her" eingefädelt wird und bald in voller Breite im Fiat-Konzern zur Verfügung stehen soll. Und diesmal will man auch selbst berühmt werden, nicht so wie bei Common Rail, das man als Erster hatte, und jeder glaubt heute, Mercedes hätte es erfunden. (Rudolf Skarics/DER STANDARD/Automobil/6.11.2009)

  • Gefährliche Elektroautos [136]

    Elektrische Spannungen und Ströme, aber auch die Elektromotoren selber bergen hohe Risiken

  • Konflikt Fahrrad versus Auto [268]

    Die Trennung von Rad- und Autoverkehr funktioniert nicht wirklich. Radwege mögen das richtige Symbol sein, aber nicht immer die richtige Lösung

  • Vom autonomen Autofahren [42]

    Autofahren ist vor allem in Ballungsräumen nicht mehr lustig und um das erste verdiente Geld auszugeben gibt es genügend Alternativen zum Auto

  • Start-Stopp: Es gibt längst Besseres [86]

    Die Zukunft gehört Systemen mit Starter-Generator, der unauffällig zwischen Stillstand, Elektro- und Verbrennungsmotorbetrieb wechselt

  • Verkehr in Megacitys [3]

    Die Autoindustrie liefert Konzepte für den Autoverkehr in künftigen Megacitys und denkt über besonders kleine und smarte Fahrzeuge nach

  • Zugfahren als Schnäppchenjagd [185]

    Die Bahn hält Neukunden konsequent fern. Alternativen sind die neue Westbahn - oder der private PKW

  • Radfahren: Fit, aber tot? [256]

    Je mehr Radfahrer sich auf den Straßen tummeln, umso mehr Unfälle gibt es auch

  • Autosalon als Spiegelbild [3]

    Die heurige Automobilausstellung in Frankfurt kehrt auf den ersten Blick wieder ziemlich auf den Boden der Tatsachen zurück

  • Das Auto braucht Straßen [86]

    Das Auto braucht eine Infrastruktur, nämlich Straßen, und die schenken uns die Autohersteller nicht dazu

  • Autofahren mit Biogas [39]

    Biogas wird im Wesentlichen aus landwirtschaftlichen "Abfällen" hergestellt, tritt also nicht in unmittelbare Konkurrenz zur Lebensmittelproduktion

  • Pendlerpauschale ade? [379]

    Eine hohe Mobilität von Arbeitskräften ist eine Grundlage unseres Wirtschaftslebens. Die CO2-Diskussion betrifft vor allem auch die Pendler

  • Mit den Waffen der Gegner [99]

    Gijs Mom macht sich schon lange Gedanken, warum der Elektromotor vor 100 Jahren den Wettlauf mit dem Verbrennungsmotor verlor

  • Abgas-Erregungsakrobatik [19]

    Bis heute spielen die kompromisslosen Autoverteidiger eine lautstark polternde, aber ziemlich nutzlose Rolle

  • Feinstaubalarm beim Ottomotor [81]

    Die Regelung Euro 5 sieht eine Begrenzung der Partikelmasse vor. Aber nur mit der Partikelmenge lässt sich der Feinstaubanteil erfassen

  • Feindbild Automobil (III) [20]

    Die Existenz zu vieler Autos wird zwar beklagt, als Jobmoter sind Autofabriken aber nach wie vor gerne gesehen

  • Feindbild Automobil (II) [103]

    Fahrrad- und Automobilfahrer waren einst Freunde. Die Freundschaft hatte ein Ende, als das Auto dem Rad davonfuhr

  • Feindbild Automobil (I) [71]

    Das Auto hatte es Anfangs ganz und gar nicht leicht, sich durchzusetzen

  • Porsche-Preis fürs Lichtsparen [21]

    Der Prof.-Ferdinand-Porsche-Preis der TU Wien geht dieses Jahr an Wolfgang Huhn (Audi) und Kamislav Fadel (Automotive Lightning)

  • Gasgeben wörtlich genommen [12]

    Mit steigenden Kraftstoffpreisen werden Alternativen zu Benzin und Diesel zusehends interessanter, insbesondere Erdgas

  • Gummi braucht Straße

    Die Hoffnung der Autobranche lautet, in den derzeit noch weniger entwickelten Ländern im Laufe der Zeit auf über 500 wie bei uns aufschließen wird

  • Elektromotor rettet Verbrennungsmotor [41]

    Das diesjährige Wiener Motorensymposium prophezeite revolutionäre Zeiten im Automobilbau

  • Flexibler Motorenpapst [43]

    Es werden nur jene technischen Lösungen kommen, für deren Erforschung und Umsetzung in die Praxis sehr viel Geld ausgegeben wird

  • Auf ins Energiesparadies [8]

    Wahrscheinlich befinden wir uns jetzt im letzten Drittel des Erdölzeitalters - und auf der Suche nach einem geeigneten Nachfolger

  • Mit dem Rotstift durch die Verbrauchstabelle [60]

    Mercedes senkt mit Akribie den CO2-Ausstoß seiner E-Klasse, jedenfalls auf dem Papier

  • Automatik ohne Mehrverbrauch [197]

    Mit manuellem Schaltgetriebe, automatischem Doppelkupplungsgetriebe und Wandlerautomatik werden heute in etwa die gleichen Verbrauchswerte erzielt

Kommentar posten
Posting 1 bis 25 von 30
1 2
gxe10sc
00
12.11.2009, 16:41

juhu, ich freu mich schon aufs mapping von den ecus

MicAv
10
12.11.2009, 11:46
wenn der Blinde von der Farbe spricht.

18,9l Testverbrauch
http://derstandard.at/fs/249957... nd-in-Form

Um der Wahrheit die Ehre zu geben ...
01
13.11.2009, 10:15

wenn der unkundige von autos postet ...

Martin Hiltmann
14
12.11.2009, 13:12
Was genau

hat nun dieser von GM bei Alfa seinerzeit dank Beteiligung "durchgesetzte" Motor (von Holden Australien) mit den mehr als beachtenswerten Entwicklungen von Alfa / Fiat über viele Jahre hinweg zu tun?
TwinSpark, JTD Common Rail, jetzt MultiAir...

orso minore
13
12.11.2009, 12:41

Das ist aber ein alter V6 mit Allrad, der hat mit dem Thema Nuesse zu tun

blue sky
00
12.11.2009, 10:34

Ich freu mich schon auf einen Abarth Multiair Esseesse!!!

Parkschwein
00
12.11.2009, 08:31
was versteh ich falsch?

an nur halb geöffneten ventilen geht ja genauso energie verloren.

orso minore
00
12.11.2009, 09:39

Mir gehts genauso. Ich denk mir da ein Kraft-Weg-Diagramm, wo am Schluss des Ansaugtaktes bei allen Systemen die gleiche Kraft steht (gleicher Unterdruck, weil ja gleich viel Luft "fehlt"), und die Flaeche unter der Kurve muss halt moeglichst gering sein. Die geringste Flaeche kriegt ich mit zuerst ganz auf und dann ganz zu, die groesste mit zuerst ganz zu und dann ganz auf, und mit allen Drosseln oder halbgeoeffneten Ventilen halt irgendwas dazwischen.

Wart mal, bist Du gut in Thermodynamik? Was ist wenn die Luft am Ende des verkuerzten Ansaugtaktes eine andere Temperatur hat, adiabatische Expansion und so? Das waer dann so als ob der Motor je nach Last eine andere Verdichtung haette oder?

Parkschwein
00
12.11.2009, 09:51

vielleicht lassen die auch im teillastbetrieb das auslassventil solange offen dass sie einen teil der verbrennungsgase wieder ansaugen, dann haben sie weniger sauerstoff und weniger verluste, nur mal so herumgeraten. wann kommt einer ders weiß und erklärts *G*

fallout boy
00
12.11.2009, 10:44

ist tatsächlich so.
wird dann interne abgasrückführung genannt.
im übrigen wird bei variabler ventilsteuerung dreierlei unterschieden. erstens, wie lange ist das ventil offen. zweitens, wie groß ist der ventilhub ( wie weit fährt das ventil in den brennraum). und drittens, wann ist der startpunkt der ventilöffnung ( in grad kurbelwinkel).
für mehr info:
http://www.motorlexikon.de/?I=7261

orso minore
00
12.11.2009, 10:15

Der GWS muessts wissen, aber ich glaub den haben wir vertrieben...der Tipp mit den Abgasen klingt aber schon mal gut

Parkschwein
00
12.11.2009, 09:48

nein bin nicht gut in thermodynamik, sonst würde ich nicht vermuten sondern wissen *GG* ich bin nur interessierter autofahrer ... (und damit für echte profis sicher ne nervensäge *G*)

bringen tuts die voll variable ventilsteuerung sicherlich etwas, einfach weil bei verschiedenen drehzahl- und lastzuständen auch verschiedene steuerzeiten optimal sind. aber meiner bescheidenen meinung nach nicht aus dem grund den der autor beschreibt ...

hast1
00
12.11.2009, 00:57
"Es gilt die Faustregel, dass der Entfall der Drosselklappe zehn Prozent Kraftstoffeinsparung bringt, "

ich verstehs nicht.

seit wann verbraucht eine drosselklappe sprit?

der sprit wird doch von der einspritzanlage zugeführt, hat also nix mit der drosselklappe zu tun.
der widerstand der drosselklappe ist ja der sinn ebendieser: je mehr geschlossen, desto mehr widerstand = weniger luft. beim neuen system macht man halt die ventile kürzer oder weniger weit auf - gleicher effekt.

Gobi Todic
00
12.11.2009, 12:53
mach einen prinzipversuch

1. nimm eine plastikspritze, und zieh den kolben nach unten.

2. jetzt mach das selbe, halt aber vorne das löchlein zu.

wie du sehen wirst ist der kolben mit steigendem unterdruck immer schwerer anzuziehen. und genau so bremst auch die (teil)geschlossene drosselklappe.

kapitän nemo
00
15.11.2009, 13:15

das ist aber nur die halbe wahrheit:
denn der widerstand tritt nicht nur an der drosselklappe auf, sondern halt dann später beim weniger weit geöffnenten ventil.
ausserdem braucht der kolben nicht nur energie fürs ansaugen sondern auch beim verdichten, und wenn weniger gasfüllung im zylinder ist, wird weniger energie für die geringere verdichtung verbraucht.

um beim beispiel mit der spritze zu bleiben:
sie müssen die luft wieder mit dem finger an der öffnung zusammendrücken. das wird mit der vollen spritze einiges an kraft brauchen, während im fall wo der finger bereits zuvor drauf war, der kolben durch das vakuum fast von alleine zurückgeht

hast1
00
13.11.2009, 19:39

jaja, aber wenn stattdessen das ventil früher zumacht tut sich der kolben auch nicht leichter.
kommt aufs gleicher raus.

Autobahnraser
00
12.11.2009, 08:40
Stimmt nicht

wenn die Luft bis zum Ventil keinen Widerstand hat ergiebt sich sehr wohl eine Einsparung, such mal unter "Entdrosselung"

Parkschwein
00
12.11.2009, 08:30

dennoch geht energie verloren, weil der kolben ja trotzdem versucht eine volle füllung anzusaugen.

hast1
00
13.11.2009, 19:42

und die variable ventilsteuerung ist mit einem variablen kolbenhub gekoppelt?
sonst würde der kolben bei geschl. ventil genauso versuchen eine volle füllung zu saugen.

jumpingjack flash
40
12.11.2009, 00:24
bitte nur berühmt werden

super erfindung, soll nach alfa/fiat benannt wersen - aber bitte lassts das andere wie audi, merz ect. bauen

schwer von Begriff
00
12.11.2009, 11:30
achso Sie denken dass Bosch die

Einspritzanlage eines Audi oder Mercedes unter deren Lizenz baut?

Seltsam wieviele noch der Meinung sind dass nicht alle Hersteller bei den selben Zulieferern kaufen...

jumpingjack flash
00
12.11.2009, 11:42

bosch ist ja eh ok - aber da es schon problematisch ist wenn fiat/alfa eingekaufte teile zusammenschrauebn bin ich noch skeptischer wenn die diese auch noch herstellen würden.

GTV916
 
02
12.11.2009, 12:52
Genau diese Teile sind das Problem...

...wenn was hin wird was teuer ist dann steht bei 9 von 10 Teilen Bosch drauf...

Bello Ragazzo
00
13.11.2009, 04:55
Fettes Grün von mir.

7 Injektoren in einem 330er innerhalb von 8 Jahren, kein sheic!

GTV916
 
01
12.11.2009, 11:09
Holzkopf...

Kommentar posten
Posting 1 bis 25 von 30
1 2

Die Kommentare von Usern und Userinnen geben nicht notwendigerweise die Meinung der Redaktion wieder. Die Redaktion behält sich vor, Kommentare, welche straf- oder zivilrechtliche Normen verletzen, den guten Sitten widersprechen oder sonst dem Ansehen des Mediums zuwiderlaufen (siehe ausführliche Forenregeln), zu entfernen. Der/Die Benutzer/in kann diesfalls keine Ansprüche stellen. Weiters behält sich die derStandard.at GmbH vor, Schadenersatzansprüche geltend zu machen und strafrechtlich relevante Tatbestände zur Anzeige zu bringen.