Seite 3: Druck-Erzeugnis – Hubraum ist doch zu ersetzen

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Problematisch wird dieses Verfahren, wenn höhere Lasten und Drehzahlen gefordert sind. Denn dann läuft der Motor nicht mehr mager, sondern wie gehabt homogen und stöchiometrisch. In diesem Betriebsbereich erfolgt die Gemischbildung also wie bei einer Saugrohreinspritzung, das Benzin wird früh eingespritzt und vermischt sich gleichmäßig mit der Luft. Die zerklüftete Brennraumform für den Magerbetrieb führt bei Homogenbetrieb jedoch zu einer schlechteren Verbrennung und der Verbrauchsvorteil kehrt sich zum Teil ins Gegenteil um. Bei frühen Magermotoren gelangte man bereits bei Landstraßentempo in diesen Betriebsbereich, sodass sie im Alltag ihre Vorteile kaum ausspielen konnten.

Strahlgeführter Durchbruch
Der Durchbruch für den Magerbetrieb kam erst mit der so genannten strahlgeführten Direkteinspritzung. Erstmals von Siemens VDO vorgestellt, wird bei diesem Brennverfahren der Kraftstoff so akkurat eingespritzt, dass für die Bildung der Gemischwolke kein exotisch geformter Brennraum notwendig ist. Das erfordert allerdings Injektoren, die auch sehr kleine Kraftstoffmengen äußerst schnell und genau direkt vor die Zündkerze einspritzen können – derzeit gelten Piezo-Injektoren als Voraussetzung, deren Ventile extrem schnell von Piezo-Kristallen betätigt werden.

Mithilfe der strahlgeführten Direkteinspritzung lässt sich zum einen der Drehzahlbereich für den Magerbetrieb nach oben erweitern, und zum anderen leidet der Homogenbetrieb nicht unter einer eigentlich untauglichen Brennraumform. Mercedes-Benz brachte 2006 im CLS 350 CGI den ersten Serienmotor mit strahlgeführter Direkteinspritzung, BMW setzte ab 2007 die strahlgeführte Direkteinspritzung als erster Hersteller „auf breiter Front“ in Serie um.

Sportliches Downsizing
Während der Magerbetrieb zum festen Bestandteil der Motorentechnik von BMW geworden ist, hat sich Volkswagen nach einem kurzen Zwischenhoch mit dem 1.6 FSI oder 1.4 FSI wieder von den Magerkonzepten verabschiedet – zumindest vorläufig. Doch diesem scheinbaren Rückzug folgte ein Motorkonzept, das deutlich machte, welche Vorteile die Verbindung von kleinem Hubraum, Direkteinspritzung und Aufladung bieten kann – ganz ohne Magerbetrieb. Beim ersten 1.4 TSI sorgte ein Kompressor bei niedrigen Drehzahlen für Druck, weiter oben übernahm ein Turbolader. Mit 240 Nm Drehmoment und 125 kW (170 PS) setzte der TSI neue Maßstäbe, war aber eine eher sportliche Interpretation des Begriffs Downsizing.