Neue Maßstäbe

Effizientes Saugrohr mit Tumble-Klappen

Kompromisslos effizient: Saugrohr, Ladeluftleitungen und Designabdeckung

INFINITI

Der weltweit erste Motor mit variabler Verdichtung kommt im neuen INFINITI QX50 auf den Markt und setzt Maßstäbe in Sachen Effizienz. MANN+HUMMEL liefert nahezu die gesamte Hochdruckseite des Ansaugsystems für den revolutionären Antrieb.

Der erste Motor mit variabler Verdichtung ist eine Weltneuheit mit beeindruckendem Wirkungsgrad. Verbaut ist der Antrieb mit sogenannter Variable Compression-Turbo-Technologie im neuen INFINITI QX50, der auf der Paris Motor Show 2016 Premiere feierte und als der einzige Antrieb für den QX50 im Vorfeld der Los Angeles Auto Show 2017 vorgestellt wurde. Der 2,0-Liter Vierzylinder Turbo-Benzinmotor ist in der Lage, die Kompression des Kraftstoff-Luft-Gemisches besser als jemals zuvor an die jeweilige Fahrsituation anzupassen.

2,0-Liter Vierzylinder Benzinmotor mit Variable Compression-Turbo-Technologie von Nissan

Nebenschlussresonator

Ladeluftleitung heiße Seite

Ladeluftleitung kalte Seite

Designabdeckung

Leistungsstark und sparsam

Die Idee einer variablen Verdichtung treibt Ingenieure schon seit Jahrzehnten um, aber erst neue Möglichkeiten der Simulation sowie die Präzision moderner Produktionsmaschinen ermöglichten den Durchbruch. Bisher waren Motorenentwickler gezwungen, beim Verdichtungsverhältnis einen für alle Fahrsituationen möglichen Kompromisswert festzulegen, welcher bei modernen Benzinmotoren meist zwischen 10:1 und 14:1 liegt. INFINITI ist es jetzt gelungen, eine normalerweise feststehende Größe im Verbrennungsprozess zu flexibilisieren. Die variable Verdichtung macht Schluss mit Kompromissen. Im VC-Turbo Motor wird sie für die jeweilige Fahrsituation vorteilhaft gewählt. Die Veränderung der Verdichtung hängt vom Wunsch des Fahrers ab: Bei niedrigen Drehzahlen wird höher verdichtet, um die Effizienz zu verbessern. Bei höheren Drehzahlen ist die Verdichtung geringer, um bei hohen Lasten ein Klopfen des Motors zu verhindern. So variiert die Verdichtung im VC-Turbo Motor zwischen 8:1 und 14:1. Dank VC-Turbo-Technologie verfügt der INFINITI QX50 über 200 Kilowatt und ein maximales Drehmoment von 390 Nm und stellt damit für einen Vierzylinder Motor erstklassige Leistungswerte bereit. Gleichzeitig – und das ist das Besondere – fährt er nach Herstellerangaben rund zehn Prozent sparsamer als vergleichbare Modelle.

Effizienz im Teillastbetrieb

MANN+HUMMEL liefert für den INFINITI QX50 das Saugrohr, verschiedene Varianten von Ladeluftleitungen sowie die Designabdeckung. Das Saugrohr mit Tumble-Klappen (TCV) trägt direkt zur Energieeffizienz im Ansaugbereich bei. Aufgrund der hohen Kundenanforderungen sind die Klappen aus lasergeschweißtem Edelstahl statt des üblicherweise verwendeten Kunststoffs. Tumble-Klappensysteme steigern die Effizienz im Teillastbereich. Verantwortlich dafür ist die höhere Turbulenz im Zylinder, die bei geschlossenen Klappen erzeugt wird. Dadurch verbrennt das Kraftstoff-Luft-Gemisch im Brennraum schneller, was die Effizienz verbessert und somit den Kraftstoffverbrauch und die Schadstoffemissionen senkt. Ein berührungsloser Magnetfeldsensor übermittelt die Lage der Welle des TCV-Klappensystems ständig an die Motorsteuerung und erfüllt somit die Anforderungen der OBD II. Ein weiteres Highlight ist die in Kunststoff ausgeführte und geschweißte Blowby-Leitung. Die zylinderselektive Einleitung des Blowbys stellt eine optimale Gleichverteilung auf alle Zylinder sicher.

Premiere im INFINITI QX50

Der INFINITI QX50 mit VC-Turbo-Technologie hatte seinen Verkaufsstart im nordamerikanischen Markt und wird sich bald auf weitere Teile der Welt, inklusive China und Europa, ausweiten. MANN+HUMMEL produziert neben dem Saugrohr und der Designabdeckung auch die drei Varianten der Ladeluftleitung in Mexiko. Die Ladeluftleitungen wurden durch das lokale Team in Kooperation mit den Kollegen des „Center of Competence“ für diese Produktgruppe aus Laval, Frankreich entwickelt. Die Experten der verschiedenen Kompetenzzentren von MANN+HUMMEL begleiten Kollegen weltweit bei der Einführung von Entwicklungsprozessen und Produktstandards. Somit stellen sie die einheitliche Qualität innerhalb des internationalen Entwicklungs- und Produktionsnetzwerks sicher.

Bei der Produktion der ersten Ladeluftleitung in Mexiko wird unter anderem das Blasformverfahren angewendet. Bisher wurden Ladeluftleitungen vor allem in Europa eingesetzt. Nachdem aufgeladene Motoren, für die Ladeluftleitungen benötigt werden, weltweit auf dem Vormarsch sind, etabliert MANN+HUMMEL den Blasformprozess derzeit im gesamten weltweiten Produktionsnetzwerk (siehe auch Weltweiter Einsatz der Blasformtechnologie).

Die im neuen INFINITI QX50 verbauten Ladeluftleitungen bestehen aus miteinander verschweißten Spritzguss- und Blasformteilen, die alle in Eigenfertigung produziert werden. Eine Besonderheit ist der auf der Hochdruckseite platzierte Nebenschlussresonator zur Geräuschdämpfung. Diese Anordnung stellt hohe Anforderungen an die Druck- und Temperaturstabilität. Aus Platzgründen ist jedoch keine andere Position möglich. Durch seine Akustik- und Produktionskompetenz bietet MANN+HUMMEL dem Kunden zahlreiche Vorteile.