Moderne Dieselmotoren sind Hightech-Triebwerke: Mehrfach-Einspritzungen mit extrem hohen Drücken kombiniert mit einer aufwendigen Abgasnachbehandlung sind Stand der Technik. Doch weitere Innovationen stehen vor der Tür.

Genau 120 Jahre ist der Dieselmotor mittlerweile alt. Vom Vorkammer-Einspritz-System über das Pumpe-Düse-Prinzip bis hin zur Common-Rail-Technologie mit möglichst hohem Injektionsdruck – die Entwicklung des Motors, der auf dem Prinzip der hohen Verdichtung und der Selbstentzündung beruht, ist gespickt mit Innovationen. Turboaufladung und Direkteinspritzung gehören heutzutage bei jedem Diesel zur Grundausstattung. Damit sind zwar Kraft, Drehmoment und eine stetig verbesserte Fahrbarkeit gewährleistet, doch in Zeiten gesteigerten Umweltbewusstseins diktiert die Abgasnorm die weiteren Entwicklungsschritte. Ab September 2014 gilt die Euro-6-Norm für alle Neufahrzeuge, die eine Reduzierung der Stickoxidanteile (NOx) im Abgas auf 80 mg/km vorsieht. Also muss ein Kompromiss zwischen Downsizing, PS-Zahl und Emissionen gefunden werden. Sauber verbrennen Bei den Dieselmotoren wird das geforderte Abgas-Reinheitsgebot mit einer ausgeklügelten Kombination aus einem Partikelfilter, einem Katalysator und einer gezielten Einspritzung aus dem Harnstoff Ad Blue eingehalten. Während einige Hersteller auf DeNox-Speicherkatalysatoren setzen, verbauen andere einen SCR (Seletive Catalytic Reduction)-Kat, also eine gezielte katalytische Reduzierung. Dazu kommt eben die Harnstoffeinspritzung, die die Stickoxide in Stickstoff und Wasserdampf umwandelt. Neue PSA-Technik Auch wenn das Prinzip feststeht, geht die Entwicklung weiter. Der PSA-Konzern (Peugeot-Citroën) stellt die Anordnung der Abgasnachbehandlung bei dem „Blue-HDI“-Abgasstrang, der noch dieses Jahr in den ersten Dieselmodellen verbaut wird, auf den Kopf. Bei dem neuen System ist der SCR-Katalysator nämlich vor und nicht nach dem Partikelfilter verbaut. Bisher war das sehr schwierig, weil der Partikelfilter so nicht heiß genug werden konnte. Doch das Problem lösen die Franzosen mit einem weiteren Additiv. Damit braucht der Partikelfilter lediglich eine Betriebstemperatur von 450 bis 500 statt 600 Grad. Das hat zur Folge, dass der Filter effektiver arbeitet, auch bei langsameren Geschwindigkeiten. Das System soll sehr robust sein und zu einer weiteren Reduktion der CO2-Emissionen um zwei bis vier Prozent führen. Schadstoffe verhindern Der zentrale Abgasstrang ist eine Sache, das Problem der Emissionen bei der Entstehung zu packen, eine andere. Am besten sind die Schadstoffe, die erst gar nicht generiert werden. Deswegen konzentrieren sich die Ingenieure auch auf innermotorische Entwicklungen. Etwa Beschichtungen, die die Reibung weiter reduzieren. In der Pipeline sind auch exotische Werkstoffe wie eine Beschichtung aus Diamant. Magnetventile kommen zurück Bei der technisch aufwendigen Einspritzung des Treibstoffs deutet sich ein Paradigmenwechsel an. Mittlerweile feiern Magnetventile ein Comeback. Die Injektoren erreichen mittlerweile eine identische Einspitzschnelligkeit und –Präzision wie die Piezo-Variante, sind aber billiger in der Herstellung und womöglich auch haltbarer. Topmoderne Diesel spritzen den Treibstoff mit über 2000 bar ein. Auf die Frage, wann das Ende der Entwicklung der Selbstzünder erreicht ist, hört man von den Verantwortlichen immer eine stereotype Antwort: „Gar nicht“. Drücke ohne Grenzen Die nächste Generation der Selbstzünder steht schon vor der Tür. PSA-Motorenchef Christian Chapelle rechnet mit Einspritzdrücken, die an der 3000-bar-Grenze kratzen. Ein weiterer Ansatz sind die Einspritzzyklen. Mittlerweile ist es Standard, dass pro Verbrennungsvorgang mehrmals Kraftstoff eingespritzt wird. Diese Zahl wird in Zukunft auch steigen. Sind es aktuell zwei bis drei Einspritzungen vor und nach der Hauptexplosion des Luft-Kraftstoff-Gemisches, sollen sich in Zukunft die Anzahl der Prä- und Post-Injektionen auf vier bis fünf steigern. Aber selbst diese Grenze wird vielleicht nicht die letzte sein.

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Die deutsche Automobilindustrie ist technologisch hervorragend aufgestellt und auch in der Lage auf Herausforderungen zu reagieren. Drehmoment ist durch nichts zu ersetzen, außer durch mehr Drehmoment und der Diesel stinkt da mit vollen Hosen. Aber er stinkt immer weniger und flüstert mittlerweile wie ein Benziner. Ich finde, dass man auf diese effiziente Motorentechnik nicht verzichten sollte, denn auch die Hybbid-Technologie bringt mit der Entsorgung der leistungsfähigen Batterien ihre Probleme mit sich. Wichtig wird es sein Materialen einzusetzten, die die hohen Drücke, die bei der Einspritzung entstehen und die immensen Drehzahlen der Turbolader verkraften, sonst zahlt der Kunde am Ende mit geringeren Laufleistungen der Motoren die Zeche.

Mittwoch, 12.06.2013 | 06:55 | Paul Müller  | 1 Antwort

Als langjährige Dieselfahrer (VW Konzern Premium Fahrzeuge) haben wir aktuell unseren letzten Diesel im Stall....da alle Vorteile die ein Diesel für uns hatte immer mehr schwinden. Die Kosten sind zu hoch und die Anfälligkeit dieser neuen hochgezüchteten Diesel ist für uns ein NoGo

Sollte man mal drüber nachdenken.

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