Neuer 1,0-l-Vollaluminium-Dreizylinder-Turbomotor mit 85 kW von Opel

85 kW stark ist der 1,0-l-Turbo-Ottomotor mit Direkteinspritzung. Dieses neu konstruierte Dreizylindertriebwerk von Opel soll auf der IAA 2013 in Frankfurt (12. bis 22.September 2013) seine Weltpremiere feiern.

Über ein Drehzahlband von 1800 bis 4700/min hinweg liefert das Kraftpaket 166 Nm Drehmoment. Damit generiert der 1,0-l-Turbomotor mit 85 kW beziehungsweise 115 PS Leistung mehr Durchzugskraft als viele größere Triebwerke in der gleichen Leistungsklasse, schwärmen die Opel-Motorenexperten. Gleichzeitig sei das Aggregat um 20 Prozent sparsamer als der aktuelle 1,6-l-Saugbenziner von Opel mit gleicher Leistung.

Debütieren wird der Dreizylinder zusammen mit einem ebenfalls neu entwickelten, manuellen Sechsgang-Getriebe im kommenden Jahr im Opel Adam. Der 1,0-SIDI (Spark Ignition Direct Injection), mit zwölf Ventilen ist das erste Mitglied einer neuen, modular aufgebauten Motorenfamilie von Drei- und Vierzylinder-Ottomotoren im Hubraumspektrum bis 1,6 Liter. Schlüsselmerkmale dieser Familie sind laut Angaben des Unternehmen SIDI, variable Ventilsteuerung und der Leichtbau-Motorblock aus Aluminium.

"Laufruhiger Dreizylinder"

"Bei der Entwicklung dieses Motors erreichten wir weit mehr als die Reduzierung von Verbrauch und Emissionen. Wir wollten zeigen, dass ein Dreizylinder mindestens ebenso viel Laufkultur an den Tag legen kann wie Triebwerke mit vier und mehr Zylindern", betont Dr. Matthias Alt, leitender Ingenieur für kleine Benzinmotoren bei Opel. "Wir haben die Charakteristika konventioneller Dreizylinder in puncto Laufkultur, also das Geräusch- und Vibrationsverhalten, an der Wurzel gepackt und ich bin mir sicher, dass die Kunden vom Ergebnis positiv überrascht sein werden. Wir haben hier einen äußerst lebhaften und gleichzeitig laufruhigen Dreizylinder entwickelt, der keinerlei Kompromisse abverlangt."

Der Motorblock aus Aluminium-Druckguss ist nicht nur leicht. Vielmehr dämmt seine Konstruktion auch die Abstrahlung strukturbedingter Triebwerksgeräusche ein, berichten die Opelaner. Die Hochdruck-Einspritzanlage sei vom Zylinderkopf isoliert, um die Übertragung von Schwingungen zu vermeiden. Auch die Kraftstoffpumpe und -leitungen wurden akustisch optimiert.

Für Laufruhe soll ebenso die in die Ölwanne integrierte Ausgleichswelle sorgen. Angetrieben von einer Kette mit umgekehrten Zähnen für besonders sanften Betrieb, dreht sich die Welle exakt gegenläufig zur Kurbelwelle, heißt es aus Rüsselsheim. Aufgrund des Massenausgleichs würden die für einen Dreizylinder typischen Eigenvibrationen fast vollständig ausgeblendet. Als weitere Maßnahmen zur Geräuschreduzierung kommen akustisch optimierte Abdeckungen vorne und oben am Motor, speziell ausgeführte Ansaugkrümmer und Nockenwellengehäuse, eine isolierte Kurbelwelle mit Metall-Hauptlagerschalen, eine Nockenwellen-Steuerkette mit umgekehrten Zähnen, ein leise laufender Lader sowie eine abgeflachte Ölwanne aus Stahl zum Einsatz.

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Im Ergebnis ist der neue 1,0-SIDI ist nicht nur laufruhiger als andere Dreizylinder, er ist auch leiser als viele Vierzylinder-Motoren, betonen die Motorenexperten aus Rüsselsheim. Vergleichstests hätten gezeigt, dass das Geräuschniveau der Neukonstruktion bei Volllast über das gesamte Drehzahlband hinweg niedriger ist als bei gleichstarken Turbobenzinern mit 1,6 Liter Hubraum. Die innermotorischen Maßnahmen seien so effizient, dass der zusätzliche Aufwand für den Innenraum-Schallschutz deutlich reduziert werden konnte und sich komplexe Motoraufhängungs- oder Hilfsrahmenlösungen als unnötig erwiesen.

Auch haben die Ingenieure des Automobilherstellers den Auspuffkrümmer in den Aluminium-Zylinderkopf integriert. Der Krümmer ist unmittelbar mit dem agilen, wassergekühlten Turbolader verschraubt. Diese kompakte Konfiguration soll das spontane Ansprechverhalten des Laders bereits bei niedrigen Drehzahlen fördern. Das maximale Drehmoment von 166 Nm liegt ab 1800/min an. Damit hat der neue Dreizylinder bei gleicher Drehzahl 30 Prozent mehr Durchzugskraft zu bieten als der 1,6-Liter-Motor, betonen die Rüsselsheimer.

Die Einspritzdüsen mit je sechs Öffnungen wurden für einen effizienten Verbrennungsvorgang zentral über den Kolben positioniert, die zweifache Nockenwellenverstellung erlaubt eine variable Ventilsteuerung zwecks optimaler Sauerstoffversorgung des Motors. Die zweistufige Ölpumpe sowie die abschaltbare Wasserpumpe - sie bleibt für eine schnellere Warmlaufphase bei kaltem Motor aus - reduzieren ebenfalls den Verbrauch, wie es heißt.

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Neues Sechsgang-Getriebe in Leichtbauweise

Der 1,0-SIDI ist an ein neu konstruiertes Sechsgang-Schaltgetriebe gekoppelt, das speziell für Motoren dieser Drehmomentklasse entwickelt wurde. Mit 37 kg Trockengewicht ist es laut Unternehmensangaben rund 30 Prozent leichter als die aktuelle Ausführung. Mit 375 mm ist es kompakt bemessen. Die Schaltwege werden als kurz und exakt bei geringem Kraftaufwand beschrieben. Das Aggregat verfügt über Klauenräder mit weiter, asymmetrischer Verzahnung, eine Dreifachkonus-Synchronisation im ersten und zweiten Gang sowie die Doppelkonus-Synchronisation der Gänge drei und vier. Auch der Rückwärtsgang ist synchronisiert.

Das neue Getriebe soll in einer Reihe von Opel-Modellen der Kleinwagen- und Kompaktklasse mit Motoren bis 220 Nm Drehmoment zum Einsatz kommen.

Rundumerneuerung der Opel-Antriebe

Die Einführung des 1.0 SIDI und des damit kombinierten Sechsgang-Getriebes der nächsten Generation ist der jüngste Schritt hin zur Rundumerneuerung des Opel-Antriebsportfolios. Dabei werden bis 2016 drei neue Triebwerksfamilien und 13 neue Motoren sowie eine Vielzahl neuer Kraftübertragungen auf den Markt kommen.

Das Rundumerneuerungs-Programm begann im vergangenen Jahr, als die ersten sogenannten mittelgroßen Benziner und Diesel Premiere hatten. Diesen 1,6-Liter-Turbo-Motoren wird nun der 1.0 SIDI als erstes Mitglied der Kleinhubraum-Benzinerfamilie an die Seite gestellt. Alle Aggregate laufen im ungarischen Opel-Werk Szentgotthárd auf derselben Montagelinie vom Band.

Tipp der Redaktion Automobil- und Motorentechnik:

Lesen Sie auch zu diesem Thema den Bericht "Neues Opel-Antriebsportfolio".