Auszeichnung für Mazda-Ingenieure

Für eine Forschungsarbeit auf dem Gebiet von Ottomotoren mit Selbstzündung über das HCCI-Verfahren erhält die Mazda in diesem Jahr den „Outstanding Technical Paper Award“ der Society of Automotive Engineers of Japan (JSAE).

In einem Fachbeitrag haben zwei Ingenieure des japanischen Autoherstellers den Einfluss von Treibstoffen mit unterschiedlichen Mischungsverhältnissen auf die Zündungsleistung eines Hochdruck-Benzinmotors mit homogener Kompressionszündung analysiert. So konnte ein theoretisches Modell entwickelt werden, das den Selbstzündungstakt für Treibstofftypen mit unterschiedlichen Oktanzahlen berechnet.

Beim HCCI-Verfahren kommt das komprimierte Luft-Kraftstoff-Gemisch in einem optimalen Verhältnis zur Selbstzündung. Der Vorteil gegenüber einer herkömmlichen, sich langsam ausbreitenden Zündung über die Zündkerze liegt in der niedrigeren Verbrennungstemperatur. Somit enthalten die Abgase eines Motors, der nach dem HCCI-Verfahren arbeitet, nur sehr geringe Spuren von Stickstoffoxid und Ruß. Gleichzeitig bewirkt der Prozess einen hohen thermischen Wirkungsgrad des Motors, hervorragende Verbrauchswerte und eine beachtliche Senkung der CO2-Emissionen.

Die Arbeit zeigt auch, dass bei einem Ottomotor mit klassischer Zündung über die Zündkerze die an den Kolben generierte Wärme nicht die Wahrscheinlichkeit einer unkontrollierten Verbrennung (Klopfen) erhöht und so eine Steigerung der Leistung auch mit hohen Verdichtungsverhältnissen möglich ist.

Die Forschungsergebnisse der Preisträger sind zwar in erster Linie für zukünftige Ottomotorenkonzepte mit Selbstzündung relevant, kommen aber auch schon im neuen Mazda Skyactiv-G-Ottomotor zur Anwendung, der 2012 in Europa eingeführt werden soll. Er kommt mit rund 15 Prozent weniger Kraftstoffverbrauch aus und stößt entsprechend weniger CO2 aus als der aktuell vergleichbare 2,0-Liter MZR-Benzinmotor, liefert aber gleichzeitig 15 Prozent mehr Drehmoment. Das Aggregat verfügt mit 14,0 : 1 über das höchste bisher in einem Serien-Ottomotor erzielte Verdichtungsverhältnis.