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Immer auf Durchzug

Doch dies ist nur eine Maßnahme, um die "Pumpverluste" zu verringern, also die Verluste, die durch eine irgendwie geartete Behinderung des Gaswechsels entstehen. Beim Ecoboost-Motor kommt dem Turbolader eine variable Ventilsteuerung mit verstellbarer Phase auf Ein- und Auslassseite zur Hilfe. Sie erlaubt es, den Öffnungszeitpunkt der Ventile zu bestimmen, um beispielsweise den "Scavenging"-Effekt zu nutzen. Dabei öffnet man bereits die Auslassventile, während Frischluft in die Einlassventile strömt. Dieser normalerweise unerwünschte Effekt – man will die Luft ja eigentlich verdichten – wird in Verbindung mit dem Turbolader zum Vorteil, zumindest bei niedrigen Drehzahlen. Denn weil der Lader dadurch in Schwung gehalten wird, kann er auf der Verdichterseite umso besser für eine gute Füllung der Zylinder sorgen. Außerdem vertreibt das Scavenging verbrannte Restgase aus dem Brennraum und kühlt die Ladeluft, was wiederum die Klopffestigkeit erhöht.

Hochdruck-Einspritzung

Das Verfahren ist aber nur in Verbindung mit einer Direkteinspritzung sinnvoll. Denn bei einer Saugrohreinspritzung würde man fertiges Luft-Kraftstoffgemisch in den Abgastrakt entlassen, was natürlich nicht Sinn der Sache ist. Bei der Direkteinspritzung kann man einfach abwarten, bis die Auslassventile geschlossen sind. Die Einspritzung des Ecoboost-Motors presst dann den Kraftstoff über Sechsloch-Magnetventil-Injektoren mit Drücken von bis zu 150 bar in den Brennraum. So wird der Kraftstoff ähnlich gut zerstäubt, wie es bei einer Saugrohreinspritzung möglich ist, die diesem Vorgang naturgemäß mehr Zeit lässt. Die gute Zerstäubung ist gerade in Verbindung mit einer späten Einspritzung wichtig, weil sie Voraussetzung für geringe Emissionen von Partikeln und unverbrannten Kohlenwasserstoffen ist.

Doch die Phasenverstellung der Nockenwellen erlaubt natürlich noch mehr Betriebszustände als das Scavenging. "Moderate" Überschneidungen der Ventilöffnungszeiten unter Volllast sorgen für einen beschleunigten Gaswechsel und einen geringen Abgasgegendruck. Geringe Überschneidungen stabilisieren den Leerlauf. Bei Teillast unterstützt ein spätes Öffnen der Auslassventile eine vollständige Verbrennung des Gemischs.

Schnell auf Temperatur

Obwohl der 1,0-Liter-Motor ein Spross der ohnehin jungen Ecoboost-Familie ist, unterscheidet er sich von seinen größeren Vierzylinder-Geschwistern in einigen Konstruktionsdetails. So ist zum Beispiel der Zylinderblock aus Grauguss statt Aluminium gefertigt. Das erlaube eine besonders robuste Struktur und einen Abstand zwischen den Brennräumen von nur 6,1 Millimetern. Daher benötige der Motor nur halb so viel Energie, um seine Betriebstemperatur zu erreichen. Der verkürzten Warmlaufphase dient außerdem ein variabler Kühllufteinlass, bei dem die Lamellen des Frontgrills je nach Bedarf mehr oder weniger geöffnet werden. Ein weiterer Unterschied zu dem "großen" Ecoboost-Motoren besteht in einem Auspuffkrümmer, der gemeinsam mit dem Alu-Zylinderkopf gegossen wird. So konnte er in den Kühlkreislauf des Kopfes integriert werden, was die Abgastemperatur verringert. So lässt sich der Motor fast in allem Betriebszuständen stöchiometrisch (Lambda 1) betreiben – auch eine Anfettung, um den Lader vor Überhitzung zu schützen, ist laut Ford unnötig.