Neue Ventiltechnik verspricht effizientere Motoren
Variable Steuerung soll Verbrauch und Treibhausgase stark reduzieren
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Im Labor: Amir Khajepour (rechts) mit Studenten (Foto: uwaterloo.ca) |
Waterloo (pte001/22.03.2018/06:00) Wissenschaftler der kanadischen University of Waterloo http://uwaterloo.ca haben einen Weg gefunden, nicht nur den Preis von Verbrennungsmotoren zu senken, sondern auch deren Effizienz um mehr als zehn Prozent nach oben zu schrauben. Wie sie im Fachjournal "Mechatronics" berichten, haben sie ein ganzes Jahrzehnt lang geforscht, um ein neues System zur variablen Ventilsteuerung zu entwickeln und patentieren zu lassen, das es erlaubt, den Treibstoffverbrauch und damit auch den Ausstoß von Treibhausgasen deutlich zu reduzieren.
"Noch viele Jahrzehnte in Autos verbaut"
"Diese Methode hat das Potenzial, die bereits bekannten Vorteile eines voll variablen Ventilsystems vom Labor auf die Straße zu bringen, weil der Kostenfaktor und die technische Komplexität keine Probleme mehr darstellen", zitiert "EurekAlert!" Amir Khajepour, Professor für Mechanical and Mechatronics Engineering an der University of Waterloo. Genau daran seien nämlich bislang alle entsprechenden Ansätze gescheitert. "Unsere Technologie bringt uns einer idealen Lösung, bei der die Bewegung der Ventile vollständig kontrolliert werden kann, einen großen Schritt näher. Das gibt uns unendlich viele Anwendungsmöglichkeiten", ist der Wissenschaftler überzeugt.
"Trotz des aktuellen Hypes rund um das Thema E-Mobilität glauben wir, dass der Verbrennungsmotor noch viele Jahrzehnte in Autos verbaut werden wird", erklärt Max Lang, Cheftechniker beim ÖAMTC http://oeamtc.at , gegenüber pressetext. Der Experte hält es daher für notwendig, dass "alle Register gezogen werden, um die Effizienz der bestehenden Technologie weiter zu verbessern". "Eine Schadstoffreduktion durch eine variable Ventilsteuerung macht durchaus Sinn. Es gibt aber auch andere Verbesserungsmöglichkeiten, wie etwa eine höhere Verdichtung oder weniger Reibung", stellt Lang klar.
Hydraulische Zylinder und Ventile
Das Ventilsystem in herkömmlichen Verbrennungsmotoren wird normalerweise von einem Nockenmechanismus kontrolliert, der keine variable Einstellung des Öffnens und Schließens erlaubt. Beim technologischen Konzept der Waterloo-Forscher werden diese Nocken durch hydraulische Zylinder und rotierende hydraulische Ventile ersetzt, die je nach Geschwindigkeit und Drehmoment eines Motors auch eine variable Einstellung ermöglichen.
"Das spezifische Ventil-Timing ist ein Schlüsselfaktor. Dadurch können wir die Effizienz um mehr als zehn Prozent verbessern - das ist ein signifikanter Wert", betont Khajepour. "Wir stehen in ständigem Kontakt zu den Forschungseinrichtungen der Autohersteller und wissen daher, dass es technisch möglich ist, beim Verbrennungsmotor eine Effizienzsteigerung von 20 Prozent zu erreichen", so ÖAMTC-Cheftechniker Lang.
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