Neue Multiair-Motoren von Fiat Neue Multiair-Motoren von Fiat

01.07.2009

Fiat revolutioniert noch in diesem Jahr den Zylinderkopf mit einem elektrohydraulischen Ventiltrieb. Ergebnis: mehr Leistung, weniger Verbrauch, geringere Emissionen

Ja, natürlich arbeitet man bei Fiat Powertrain Technologies (FPT) auch an alternativen Antriebskonzepten. Statt aber mit teuren „esoterischen Hybridkonzepten“ – so FPT-Technikchef Rinaldo Rinolfi – nur eine geringfügige Rolle auf dem Markt zu spielen, setzt Fiat lieber auf die Optimierung des klassischen Verbrennungsmotors und startet gerade eine Motoren-Offensive auf breiter Front.

Der innovativen elektrohydraulischen Einlassventilsteuerung namens Multiair kommt laut FPT-Chef Alfredo Altavilla die gleiche Bedeutung zu wie seinerzeit der Einführung der Diesel-Hochdruckeinspritzung Common-Rail. Zudem handelt es sich bei der Multiair-Technik keineswegs nur um eine ingenieurswissenschaftliche Fingerübung, sondern sie wird noch in diesem Jahr in die ersten Fiat-/Alfa-Serienmodelle Einzug halten.

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Bei Multiair geht es um die Flexibilisierung der Einlassventilsteuerung. Mit diesem Thema befasst sich Fiat schon seit den 80er Jahren. Dabei galt es, die engen Grenzen mechanischer Systeme wie phasenverstellbare Nockenwellen, variable Hubverstellung (z.B. Valvetronic von BMW oder VTEC von Honda) zu überwinden. Statt für eine wenig zuverlässige und zudem Leistungshungrige elektromagnetische Lösung entschied man sich für je eine elektrohydraulische Einheit pro Zylinder. Dies erlaubt nicht nur eine zylinderselektive Betätigung der Einlassventile, sondern auch wesentlich mehr Freiheiten bei der Wahl des Ventilhubs und der Öffnungsdauer.

Weniger Emissionen

Und so funktioniert Multiair: Durch die Nockenwelle wird beim Ansaugtakt ein Pumpenkolben angetrieben, der Hydrauliköl über ein Mehrwege-Steuerventil in Richtung des hydraulischen Arbeitszylinders drückt, der das Ventil öffnet. Ist das Steuerventil geschlossen, wirkt dies wie ein fester mechanischer Durchtrieb, die Bewegung des Einlassventils folgt exakt dem Antriebsnocken – so wie bei einer normalen Ventilsteuerung.

Das ist zum Beispiel unter Volllast der Fall. In anderen Betriebspunkten wird das Steuerventil dagegen variabel geöffnet, worauf das Einlassventil nur einen beliebigen Teil der vollständigen Nocken- Bewegung vollzieht. Dadurch ist es zum Beispiel möglich, den Motor selbst im unteren Teillastbereich mit fast vollständig geöffneter Drosselklappe zu betreiben. Diese „Entdrosselung“ bringt laut Fiat eine Verbrauchs- und CO2-Einsparung sowie eine Leistungsund Drehmomentsteigerung von jeweils rund zehn Prozent.

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Zudem erlaubt die variable Ventilbetätigung eine innere Abgasrückführung, wenn etwa während des Abgastaktes das Einlassventil kurz geöffnet wird. Dies sorgt für einen deutlichen Rückgang der Emissionen und macht Multiair auch für den bereits geplanten Einsatz im Dieselmotor interessant.

Überdies lässt sich das kompakte Multiair-Modul gut mit bereits vorhandenen Motorenkonzepten (Aufladung, Direkteinspritzung, Erdgasbetrieb) kombinieren. Systemlieferant ist übrigens der deutsche Zulieferer INA Schaeffler, die Rechte am Multiair- System liegen jedoch komplett bei Fiat.

Zu kaufen gibt es das erste Multiair-Fahrzeug schon Ende des Jahres: den Alfa MiTo 1.4, als Sauger mit etwa 120 und als Turbo mit gut 160 PS. Weitere Multiair-Motoren werden bald folgen, unter anderem ein neuer 0,9-Liter-Zweizylinder- Benziner für die ganz Kleinen aus dem Fiat-Konzern.
Jürgen Voigt

MULTIAIR: VENTILSTEUERUNG PER HYDRAULIK

Pro Zylinder wird je eine Hydraulikpumpe (1) über Nockenwelle und Rollenschlepphebel (2) angetrieben. Über ein elektronisch geregeltes Steuerventil (3) wird der aufgebaute Öldruck an den Arbeitszylinder (4) weitergeleitet, der das Einlassventil (5) öffnet. Ist das Steuerventil geschlossen – z. B. bei Volllast –, wirkt die Hydraulik wie eine starre Mechanik, und das Einlassventil folgt der Nockenkurve. Im Teillastbereich öffnet das Steuerventil zeitlich variabel, was wiederum die Ventil-Hub und -Öffnungszeit variiert.  

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