Die Vorteile
Die MultiAir-Triebwerke erzielen im Vergleich zu konventionell betriebenen Konzepten mit rein mechanischer Ventilsteuerung einen um bis zu 25 Prozent niedrigeren Kraftstoffverbrauch. Die Leistung des Motors wird durch MultiAir um bis zu 10 Prozent gesteigert. Parallel wird das Drehmoment im unteren Drehzahlbereich um bis zu 15 Prozent verbessert, da die Einlassventile zylinderselektiv früh geschlossen werden können, um die Luftmenge im Zylinder zu maximieren.
Dem Plus an Leistung und Drehmoment stehen 10 Prozent weniger Kraftstoffverbrauch und 10 Prozent weniger CO2 gegenüber.
Insbesondere während der Kaltlaufphase werden dank optimaler Ansteuerung der Ventile und einer integrierten Abgasrückführung die Emissionen signifikant gesenkt. Die Stickoxide (NOx) gehen dabei um bis zu 60 Prozent, Kohlenmonoxid (CO) und Kohlenwasserstoffe (HC) um bis zu 40 Prozent zurück. Dank der variablen Ventilsteuerung wird ein extrem agiles Ansprechverhalten des Motors erzielt.
Die wichtigsten Funktionen des MultiAir-Systems im Detail
MultiAir übernimmt die Ventilsteuerung auf der Einlass-Seite und macht so die dort übliche Nockenwelle überflüssig. Jeder Zylinder verfügt dabei über ein eigenes Hydrauliksystem mit einer separaten Hydraulikkammer. Eine zusätzliche Nocke an der Auslassnockenwelle übermittelt den jeweiligen Kolbenstand auf mechanischem Wege an das MultiAir-System. Ist das elektronisch gesteuerte Magnetventil an der Hydraulikkammer geschlossen, ist kein Ölfluss möglich und die Hydraulikkammer verhält sich wie ein starres Bauteil. In diesem Fall verläuft die Ventilsteuerung vergleichbar einem konventionellen System. Ist hingegen das Magnetventil an der Hydraulikkammer geöffnet, sind Nocken und Ventile mechanisch von einander getrennt. Die Einlassventile folgen nun nicht mehr dem Rhythmus der Nocken, sondern schließen durch Federkraft. In diesem Fall steuert eine ausgefeilte Mechatronik über Magnetventile die Einlassventile abgestimmt auf die spezifische Fahrsituation. Damit wird die Luftzufuhr in die Zylinder optimal an die tatsächlichen Anforderungen angepasst, was insbesondere im Teillastbereich die Effizienz des Verbrennungsmotors nachhaltig steigert.
Hintergrund: Da sich die Öffnungs- und Schließzeiten der Einlassventile individuell für jeden Zylinder variabel ansteuern lassen, kann die Zylinderbefüllung jedem Lastzustand optimal angepasst werden. Dies beinhaltet sowohl die Länge der Öffnungs- und Schließzeiten, den Zeitpunkt der Öffnungs- und Schließzeiten (EIVC = Early Intake Valve Closing / LIVO = Late Intake Valve Opening) als auch die Häufigkeit der Öffnung der Ventile während eines Ansaugtaktes (Multilift). Ein Steuergerät managt dabei die komplexe Mechatronik, das Zusammenspiel von Mechanik und Elektronik. In Sekundenbruchteilen wird so die optimale Ventilstellung angepasst.
Weil MultiAir das Management der dem Motor zugeführten Luftmengen steuert und daher die Drosselklappe stets voll geöffnet sein kann, reduziert MultiAir störende Drosselklappenverluste auf ein bislang nicht gekanntes Minimum und optimiert damit den Wirkungsgrad des Triebwerks.
Einsatz und Zukunftspotenzial der MultiAir-Technik
Der weltweit erste Einsatz der MultiAir-Technik ist bereits im Herbst 2009 im Alfa Romeo MiTo mit einem 1,4-Liter-Saug- und einem 1.4-Liter Turbo-Motor erfolgt.
Mittelfristig bietet das ursprünglich für den Einsatz in Ottomotoren (Betrieb mit Benzin, Flüssiggas, Erdgas oder Wasserstoff) konzipierte MultiAir-System das Potenzial, auch beim Diesel nochmals die Emissionen zu senken. Eine erhebliche Reduzierung ergibt sich hier durch eine noch effizientere Steuerung und Regeneration des Dieselpartikelfilters und des NOx-Speicherkatalysators.
Langfristig werden Technologien wie MultiAir zu einer Systemvereinheitlichung der Benzin- und Dieselmotoren führen. Die heutigen Verbrennungsmotoren bieten also noch immer Potenzial für eine saubere wie dynamische Mobilität in der Gegenwart und in der Zukunft.
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