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Alt 10.01.2006, 13:46     #5
Albert   Albert ist offline
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CE-
2.3 BMW EfficientDynamics.

2.3.1 High Precision Injection: Die weltweit erste Benzin-Direkteinspritzung, die auch im Praxisbetrieb echte Verbrauchsvorteile bewirkt.


Benzin- und Dieselmotoren bieten trotz ihrer bereits über 100-jährigen Evolution immer noch großes Entwicklungspotenzial. Das gilt auch für die Steigerung ihrer Effizienz und die damit verbundene Reduzierung des Kraftstoffverbrauchs. Für die Ingenieure von BMW besteht kein Zweifel daran, dass der Verbrennungsmotor auch in Zukunft die Basis für den Antrieb von Automobilen bilden wird. Sie konzentrieren sich deshalb vorrangig darauf, das Potenzial des Verbrennungsmotors auf dem Gebiet der effizienten Energieausbeute weiter auszuschöpfen. Diese Vorgehensweise führt zu Erfolgen, die auch im Alltagsbetrieb ohne weiteres messbar sind. Mit der Optimierung des Wirkungsgrads eines Motors werden in allen Betriebszuständen Vorteile erzielt, wogegen Zusatzsysteme oft nur Verbesserungen in bestimmten Fahrsituationen ermöglichen. Darüber hinaus kann keine andere Antriebsform allen Erwartungen gerecht werden, die in den Bereichen Faszination und Dynamik an einen Motor aus dem Hause BMW gestellt werden.

Aktuelle BMW Antriebe stehen im Wettbewerb an der Spitze des derzeit Machbaren, wie viele internationale Auszeichnungen beweisen. So gingen im Jahr 2005 sechs von zehn möglichen Klassensiegen des renommierten „Engine of the Year Awards“ an BMW, darunter auch der prestigeträchtige „Best Overall Engine of the Year Award“.

Mit der Einführung einer Technologie zur Benzin-Mager-Direkteinspritzung unter dem Namen High Precision Injection löst BMW den Zielkonflikt zwischen sportlichem Leistungsvermögen und geringem Benzinverbrauch in bisher unerreichter Weise auf. Selbst gegenüber den schon sehr effizienten BMW Motoren mit VALVETRONIC wird die High Precision Injection bis zu 10 Prozent Kraftstoff im europäischen Testzyklus und 5 bis 15 Prozent im Praxisbetrieb einsparen. Mit der High Precision Injection wird erstmals das volle Potenzial erschließbar, das in der Benzin-Direkteinspritzung steckt.

Bisherige Benzin-Direkteinspritzungen konnten die prognostizierten Verbrauchsvorteile in der Praxis nicht erzielen. Die ersten auf diesem Gebiet präsentierten Lösungen ließen sich nicht mit den bei BMW geltenden Anforderungen in Einklang bringen. Aus diesem Grund brachte BMW im Jahr 2001 eine alternative Technologie für bestmöglichen Verbrauch auf den Markt, die drosselfreie Laststeuerung VALVETRONIC.

Parallel dazu ging jedoch auch bei BMW die Entwicklung der Benzin-Direkteinspritzung intensiv weiter, weil mit ihr noch größere Kraftstoffeinsparungen zu erzielen sind als mit allen alternativen Verfahren.

Als weltweit erster Hersteller beherrscht BMW nun mit der High Precision Injection eine großserientaugliche Lösung, die auch in der Praxis Verbrauchseinsparungspotenziale erschließt, die anderen Technologien bisher verschlossen blieben.

Die wesentliche Neuerung des von BMW entwickelten Verfahrens liegt darin, dass eine gezielte Strömungsführung im Brennraum zur Vermischung von Kraftstoff und Luft nicht mehr notwendig ist. Die erforderliche Gemischaufbereitung erzielen die BMW Ingenieure vielmehr durch eine stabile, kegelförmige Ausbildung des Einspritzstrahls im Brennraum. Die Entzündung erfolgt direkt im Bereich des Einspritzstrahls. Man spricht deshalb auch von der „strahlgeführten“ anstatt von der „luft- oder wandgeführten“ Direkteinspritzung. Die Positionierung des als Piezo-Injektors ausgebildeten Einspritzventils zentral zwischen den Ventilen und der ebenfalls zentral angeordneten Zündkerze stellte eine bisher nicht zu bewältigende Herausforderung dar, da die hohen Temperaturen und Drücke und vor allem die beengte Bauraumsituation im Zylinderkopf nicht beherrschbar waren.

Mit der neuen Benzin-Direkteinspritzung wurden diese Hürden nun erstmals gemeistert. Das Resultat ist ein sehr robustes Brennverfahren, das – anders als frühere Lösungen im Markt – über einen weiten Betriebsbereich funktioniert. So kann der Motor nun vom Leerlauf bis hinauf zu hohen Drehzahlen und Lasten mit Luftüberschuss betrieben werden. Entsprechend größer ist der erzielbare Verbrauchsvorteil. Darin liegt ein gravierender Unterschied zu anderen Lösungen im Markt, die nur in einem kleinen Fenster eine magere Betriebsweise ermöglichen. Außerdem verlangt die High Precision Injection keinen Kompromiss in der Gestaltung von Zylinderkopf und Kolben zu Lasten von BMW typischen, hohen maximalen Drehmoment- und Leistungswerten. Die High Precision Injection kommt zuerst in den europäischen Märkten zum Einsatz. Mit steigender Verfügbarkeit von schwefelfreiem Kraftstoff, auf den die NOx-Speicherkatalysatoren dieses Motors zwingend angewiesen sind, folgen sukzessive weitere Märkte.
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