Effizient verkleinert

Toyota kündigt neuen Zweiliter-Ottomotor an

Wie der bereits 2016 angekündigte 2,5-Liter-Vierzylinder-Ottomotor soll nun auch eine davon abgeleitete Zweiliter-Version eine thermische Effizienz von 41 Prozent im Verbund mit Toyotas epochemachendem Hybrid-Getriebe ECVT und immer noch führende 40 Prozent als alleiniger Antrieb erreichen

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Toyota Zweiliter-Ottomotor 4 Bilder
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Von
  • Florian Pillau

Genau wie der bereits 2016 angekündigte 2,5-Liter-Vierzylinder-Ottomotor soll nun auch eine davon abgeleitete Zweiliter-Version eine thermische Effizienz von 41 Prozent im Verbund mit Toyotas epochemachendem Hybrid-Getriebe ECVT und immer noch führende 40 Prozent als alleiniger Antrieb erreichen. Kurz vorgestellt wurde er unter der Bezeichnung „Dynamic Force“ zusammen mit einer neuen Generation von CV-Getrieben und Stromspeichern.

Toyota nennt vorerst nur wenige Details, spricht aber von einem vergrößerten Winkel zwischen Ein- und Auslassventilen. Das könnte ein Hinweis darauf sein, dass die Ingenieure bei den verkleinerten Bohrungsdurchmessern nur auf diesem Weg eine ausreichend große Ventilfläche zusammengebracht haben, denn die grundsätzliche Auslegung bleibt bei der Effizienz und Fahrbarkeit gleichermaßen verbessernden Konfiguration mit hoher Verdichtung und langem Hub.

Hoher Wirkungsgrad trotz weiteren Ventilwinkels

Mit dem weiteren Ventilwinkel mussten die Konstrukteure eine für die Effizienz eher ungünstige, steilere Giebelform des Brennraums in Kauf nehmen. Vielleicht ist es damit gar nicht so erstaunlich, dass Toyota mit dem neuen Motor gleich hohe Effizienzwerte erreicht wie mit dem Vorangegangenen mit seinem etwas ungünstigeren Einzel-Zylinder-Volumen. Inwieweit sich eine etwas „schlechtere“ Brennraumform und ein gerinfügig „besseres“ Zylindervolumen gewissermaßen ausgleichen, ist bei so kleinen Unterschieden allerdings reine Spekulation.

Beide Nockenwellen lassen eine Phasenverschiebung bis in den Atkinson-Bereich zu, eine Steuerungsart, bei der sich der Expansionshub gegenüber dem Verdichtungshub verlängert. Je nach Last kann der Motor in diesem für den Verbrauch guten, fürs Drehmoment aber schlechten Bereich laufen. Zudem arbeitet der Motor, ebenfalls lastabhängig entweder als Direkt- oder Saugrohreinspritzer. Direkteinspritzung verbessert Wirkungsgrad, weil sie wegen der Innenkühlung durch den verdunstenden Kraftstoff die Klopfneigung senkt und damit eine hohe Verdichtung zulässt. Außerdem ermöglicht sie durch die Einspritzung nach Ventilschluss das sogenannte Scavenging, das die Zylinderfüllung mit der Energie des abströmenden Abgases verbessert. Wegen der mit der Direkteinspritzung stark steigenden Rußmenge wird Toyota die Motoren allerdings mit Partikelfiltern ausstatten müssen.

Im Zusammenspiel mit der optimierten Verbrennung und der verbesserten Kraftumsetzung senken bedarfgeregelte Nebenaggregate den Antriebsaufwand: Die Fördermenge der Ölpumpe und der Thermostat des Kühlwassers werden elektronisch geregelt.

Gestärktes elektrisches Umfeld

Toyota nennt eine Leistung von 126 kW (171 PS) und 205 Nm Drehmoment für den Einbau als alleinige Antriebsquelle oder 107 kW (145 PS) und 180 Nm im Hybrid-Verbund. In ihr soll insbesondere die Kühlung der Leistungselektronik („Power Control Unit“, PCU) weniger Energie verbrauchen. Eine weitere Effizienzsteigerung soll eine kleinere, leichtere Nickel-Metall-Traktionsbatterie bringen. Offenbar kann der Energiespeicher auch mehr, denn Toyota schreibt, dass die E-Maschine beim Anfahren ein höheres Drehmoment beisteuern kann als bei seinen aktuellen Hybridsystemen. (fpi)