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Wirtschaft
Die Benzin-Direkteinspritzung von Bosch spart bis zu 15 Prozent Kraftstoff und wird weltweit Standard
Mittwoch, der 9.April 2014
Die Benzin-Direkteinspritzung von Bosch spart bis zu 15 Prozent Kraftstoff und wird weltweit Standard

Stuttgart: Mit der Direkteinspritzung hat Bosch schon einmal einen Verbrennungsmotor revolutioniert: Beim Diesel setzt sich die von Bosch entwickelte Common-Rail-Technik durch und wurde innerhalb eines Jahrzehnts zum unangefochtenen Standard. Heute steckt sie weltweit in rund 80 Prozent aller Diesel-Neuwagen. Ein ähnlicher Wandel vollzieht sich gerade in Verbindung mit dem Downsizing-Trend beim Ottomotor: Mit der von Bosch entwickelten Benzin-Direkteinspritzung profitieren Autofahrer von einem höheren Drehmoment bei niedrigen Drehzahlen und damit mehr Fahrspaß – gleichzeitig senkt das System den Kraftstoffverbrauch um bis zu 15 Prozent. „Die Direkteinspritzung beschert dem Benziner jetzt eine ähnliche Revolution wie vor einigen Jahren dem Diesel“, sagt Dr. Rolf Bulander, Geschäftsführer der Robert Bosch GmbH und zuständig für Antriebstechnik. In Europa ist die Technologie schon auf dem Weg zum Standard – Komponenten von Bosch finden sich in sportlichen Kleinwagen, Reiselimousinen, SUVs und Sportwagen.

Als erster Autohersteller setzte die Firma Gutbrod die Benzin-Direkteinspritzung von Bosch ab 1951 in ausgesuchten Modellen des Kleinwagens Superior ein. Ab 1954 brachte Bosch die Technologie im legendären Mercedes-Benz 300 SL Flügeltürer in die Großserie. Das technische Grundprinzip blieb über die Jahre bestehen: Die Injektoren spritzen den Kraftstoff so fein zerstäubt direkt in den Brennraum ein, dass er unmittelbar dort gezündet werden kann. Dadurch, dass der Kraftstoff verdampft, ist eine höhere Verdichtung möglich, denn der Brennraum wird zusätzlich gekühlt. Obwohl das neue Brennverfahren viel Kraftstoff sparte, brauchte Bosch einen langen Atem, bis die Technik flächendeckend eingesetzt wurde. Über Jahrzehnte entwickelte das Unternehmen die Benzin-Direkteinspritzung weiter – unter anderem mit der innovativen Laserbohrung für Einspritzlöcher in den Injektoren. Diese ermöglichen eine besonders präzise Gemischbildung und saubere Verbrennung. Für diese Innovation wurde Bosch zusammen mit Trumpf und der Universität Jena mit dem deutschen Zukunftspreis 2013 ausgezeichnet.

Aktuell exzellente Geschäfte in Europa – bald in den USA und China
Anfang der 2000er Jahre brachten anspruchsvolle Emissionsnormen in Europa die Benzin-Direkteinspritzung in den Massenmarkt. Der Trend setzt sich fort, denn bis 2021 dürfen Fahrzeuge im Durchschnitt nur noch 95 Gramm CO2 pro Kilometer emittieren. Schon 2016 wird deshalb rund die Hälfte der europäischen Neufahrzeuge mit Ottomotor mit einer Direkteinspritzung ausgestattet sein. „Aktuell machen wir mit der Benzin-Direkteinspritzung exzellente Geschäfte in Europa. Aber in wenigen Jahren spielt die Musik dazu auch noch in Amerika und China“, sagt Dr. Rolf Bulander. Auf diesen Märkten stecken die innovativen Einspritzsysteme noch hauptsächlich in Importfahrzeugen. Doch angesichts anspruchsvoller Emissionsrichtlinien in China und den USA werden auch lokale Autohersteller in Zukunft vermehrt auf die neue Technologie setzen.

Damit werden amerikanische Pickup-Trucks, europäische Limousinen oder asiatische Mittelklassefahrzeuge gleichermaßen sparsamer. Das spart Autofahrern Geld an der Zapfsäule. Gleichzeitig leisten die sparsamen Systeme einen wertvollen Beitrag für die Umwelt. In Europa ist dieser Effekt schon messbar. Der Kontinent ist Wiege und bereits Leitmarkt für die innovative Technologie. 2013 waren dort rund 40 Prozent aller Neuwagen mit einer Benzin-Direkteinspritzung versehen. Bosch-Experten schätzen, dass diese Neufahrzeuge in Summe etwa 1,2 Millionen Tonnen CO2 im Jahr einsparen, weil sie weniger Kraftstoff verbrauchen. „Mit innovativer Technologie macht Bosch Antriebssysteme energieeffizient, senkt Emissionen und damit die Kosten je gefahrenen Kilometer“, sagt Dr. Rolf Bulander.

Ideale Grundlage für die Elektrifizierung des Ottomotors
Doch die Benzin-Direkteinspritzung macht nicht nur reine Verbrennungsmotoren effizienter, sondern ist auch eine ideale Grundlage für die Elektrifizierung des Ottomotors. Denn mit der optimalen Auslegung für das Downsizing macht sie kompakte Motoren mit wenigen Zylindern möglich, die durch elektrische Komponenten ergänzt werden. In diesem Fall bildet ein hocheffizienter Verbrennungsmotor den Kern des Antriebs und kann in seinen weniger effizienten Laufphasen durch die elektrischen Komponenten unterstützt oder gar ganz abgeschaltet werden – wie beispielsweise bei einem Plug-In Hybrid, der bis zu 60 Kilometer rein elektrisch fährt. „Benzin-Direkteinspritzung und Elektrifizierung ergänzen sich ideal“, sagt Dr. Rolf Bulander. Denn mit einer Kombination aus elektrischen Komponenten und der Direkteinspritzung lassen sich die CO2-Emissionen besonders deutlich reduzieren.
Konkret zeigt dies das Boost Recuperation System von Bosch. Der 48-Volt-Hybrid harmoniert ideal mit Downsizing-Motoren. Dabei unterstützt ein besonders starker Generator den Motor bei niedrigen Drehzahlen oder beim Beschleunigen – indem er als Antriebsmaschine arbeitet. Allein diese Elektrifizierung kann bis zu 15 Prozent Kraftstoff sparen. Im realen Betrieb mit Segeln bei abgeschaltetem Motor sind zusätzliche zehn Prozent Reduzierung möglich. Insgesamt lässt sich so bis zu einem Viertel Kraftstoff sparen. Das System kann dazu beitragen, dass anspruchsvolle Emissionsnormen in der Kompaktklasse erreicht werden.

Um die Vorgaben selbst bei größeren Fahrzeugen zu unterschreiten, ist der Plug-In-Hybrid mit Benzin-Direkteinspritzung eine Alternative. Denn hier liegt das Einsparpotenzial durch die Kombination von starker Elektrifizierung und effizienter Direkteinspritzung sogar noch höher als beim Boost Recuperation System. Das zeigt eine Überschlagsrechnung für Autofahrer, die jährlich 15 000 Kilometer zurücklegen: Wer 20 Kilometer von seiner Arbeit entfernt wohnt und diese Strecke zwei Mal pro Arbeitstag elektrisch fährt, legt pro Jahr rund 10 000 Kilometer im elektrischen Modus zurück. Bei zwei Dritteln der Jahresfahrleistung wird somit kein Benzin verbraucht. Auf den restlichen 5 000 Kilometern profitieren Besitzer dann von der effizienten Benzin-Direkteinspritzung. Insgesamt summiert sich in diesem Beispiel die Kraftstoffersparnis von elektrischen Komponenten und Benzin-Direkteinspritzung beim Plug-In Hybrid auf über 70 Prozent. (Pressemeldung vom 09.04.2014)

Quelle: Bosch GmbH | Foto: Bosch
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