Die Zylinderabschaltung wird neu entdeckt

Affalterbach/Aachen. Immer mehr Autohersteller setzen auf "Downsizing" und verwenden kleinere, aber dafür aufgeladene Motoren. Damit sparen sie nicht nur Zylinder und Gewicht, sondern vor allem auch Kraftstoff. Doch dieser Kunstgriff funktioniert nur bis in die Mittelklasse. "Vor allem bei Luxuslimousinen und Sportwagen sind Hubraum und Zylinderzahl für unsere Kunden nicht nur eine Frage der Leistung, sondern auch des Prestiges", sagt Audi-Entwicklungsvorstand Michael Dick. "Dort werden wir neben unseren effizienten Sechszylindern weiterhin Acht- und Zwölfzylinder anbieten." Weil jedoch auch im automobilen Oberhaus und auf der Überholspur gespart werden soll, entdecken die Ingenieure nun eine Technologie wieder, die vom Markt fast schon verschwunden war: die Zylinderabschaltung.

Mit dieser Technik werde der Verbrennungsmotor bei niedrigen bis mittleren Fahrzeuggeschwindigkeiten nur mit der Hälfte der vorhandenen Zylinder betrieben, erläutert Prof. Stefan Pischinger vom Lehrstuhl für Verbrennungskraftmaschinen an der Rheinisch-Westfälischen Technischen Hochschule (RWTH) Aachen. "Diesen Zylindern wird dann eine entsprechend höhere Last abverlangt, wodurch sich ein günstigerer Wirkungsgrad einstellt." In der Praxis würden Verbrauchsreduzierungen zwischen vier und acht Prozent erreicht.

Nachdem zuletzt Mercedes diese Technik in S-Klasse und CL eingesetzt hatte, gibt es die Zylinderabschaltung derzeit nur noch in den Hemi-V8-Motoren von Chrysler, Jeep und Dodge. Der 5,7 Liter große Achtzylinder läuft damit zeitweise lediglich auf vier Töpfen und spart nach Angaben von Chrysler-Sprecher Markus Hauf in Berlin "abhängig von Fahrweise und Fahrzeugeinsatz bis zu 20 Prozent".

Künftig wird es die Teilzeitabrüstung jedoch wieder häufiger geben. Den Anfang macht ausgerechnet die sportliche Mercedes-Schwester AMG, die den Verbrauch ihrer Modelle bis zum Jahr 2012 um 30 Prozent senken will. "Dafür bringen wir nicht nur einen neuen Benzindirekteinspritzer, sondern feiern auch das Comeback der Zylinderabschaltung", kündigt AMG-Chef Volker Mornhinweg in Affalterbach (Baden-Württemberg) an. "Spaß mit acht, sparen mit vier", gibt er als Motto für den neuen Achtzylinder aus, der 2011 seinen Einstand geben soll.

"Bislang war diese Technik nicht optimal", räumt AMG-Motorenchef Friedrich Eichler ein. "Denn tatsächlich liefen die Aggregate doch noch zu oft mit voller Zylinderzahl." Die Herausforderung bei neuen Motoren sei es deshalb, die Betriebsphasen mit reduzierter Zylinderzahl deutlich zu erhöhen. Möglich machen das elektronische Fahrprogramme, wie man sie bei AMG mit der sogenannten Drive Unit auf dem Mitteltunnel abrufen kann.

"Wer dort "C" wie "Controlled Efficiency" wählt, kappt mit einer speziellen Programmierung für das Automatikgetriebe nicht nur die Drehzahlspitzen, sondern fährt dann wirklich nur bei Vollgas mit allen acht Zylindern. Sobald allerdings nicht die gesamte Kraft benötigt wird, hat die Hälfte des Motors Pause", erläutert Eichler. Trotzdem müssen Schnellfahrer nicht auf die volle Kraftentfaltung verzichten: Je weiter man den Regler Richtung Sportlichkeit verschiebt, desto seltener werden die Zylinder abgeschaltet. "Und im Performance-Mode läuft der AMG immer auf acht Töpfen."

Die Schwaben sind nicht die einzigen, die an dieser Idee arbeiten. "Die Zylinderabschaltung ist in vielen Entwicklungsabteilungen ein Thema. Für unsere Ingenieure ist es natürlich auch eines von vielen anderen Projekten zur weiteren Effizienzsteigerung", sagt Audi-Vorstand Dick. "Unsere Ventilhubsteuerung "Audi valve lift system" geht ja auch in diese Richtung und ist schon in Serie."

Zwar wird es mit dem Boom kleiner und aufgeladener Aggregate immer weniger großvolumige und vielzylindrige Motoren geben, bei denen sich der Einsatz einer solchen Technik lohnt. Denn "dem Trend zur Zylinderabschaltung wird durch das vielerorts verfolgte Downsizing der Motoren entgegengewirkt", erläutert Prof. Pischinger. Dennoch stelle diese Technologie eine attraktive Maßnahme zur Optimierung von Motoren für die Oberklasse dar. Pischinger nennt noch einen weiteren, vielleicht entscheidenden Vorteil: Man muss dafür keine völlig neuen Motoren entwickeln: "Die Zylinderabschaltung lässt sich schnell und kostengünstig in bereits bestehende Fertigungslinien integrieren." (dpa/gem)