Ottomotor ohne Drosselklappe
Valvetronic ist die BMW Bezeichnung für eine drosselfreie Laststeuerung bei Ottomotoren. Die variable Ventilsteuerung von Valvetronic reduziert Ladungswechselverluste und sorgt durch die höhere Einströmgeschwindigkeit für eine bessere Durchmischung im Zylinder.
2001: BMW bringt mit Valvetronic neue Motorengeneration auf den Markt
Mit der Markteinführung des 316ti compact (Baureihe E46) wurde im Juni 2001 auch das Valvetronic-System eingeführt. Die neue Vierzylinder-Ottomotor-Generation ist der weltweit erste serienmäßige Ottomotor ohne Drosselklappe. 2002 erhielten auch die Acht- und Zwölfzylindermotoren die Valvetronic-Technologie.
Wie funktioniert Valvetronic?
Valvetronic wurde entwickelt, um beim Ottomotor eine freie Durchströmung des Ansaugtrakts zu bewirken. Herkömmliche Ottomotoren besitzen eine Drosselklappe, über die Luftzufuhr und Gemischzufuhr des Verbrennungsmotors reguliert wird. Dadurch kann der Kraftstoff effektiv verbrannt werden und die dabei entstehenden Schadstoffe werden auf ein Minimum reduziert. Zugleich sorgt die Drosselung jedoch dafür, dass die volle Leistungsentfaltung und der optimale Wirkungsgrad etwas eingeschränkt werden.
Beim Valvetronic-System wird die Drosselklappe durch ein stufenlos verstellbares Einlassventil ersetzt. Das Ventil wird mit Exzenterwelle und Zwischenhebel angetrieben. Wenn der Fahrer das Gaspedal betätigt, sorgt ein Elektromotor dafür, dass die Exzenterwelle gedreht wird und über den Zwischenhebel wird die Nockendrehung auf das Ventil übertragen.
Die Funktion lässt sich vereinfacht gesagt mit der Atemtechnik des Menschen vergleichen. Dem tiefen, langen Atmen bei Anstrengung steht eine kürzere, flache Atmung im Ruhezustand/Normalzustand gegenüber. Das ist in etwa mit dem großen und kleinen Ventilhub bei Valvetronic zu vergleichen. Die Zufuhr im Ansaugtrakt wird also nicht mehr gedrosselt, sondern die „Atmung des Motors“ wird nur abgeflacht bzw. so reguliert, dass er immer effizient arbeitet.
Der vollvariable Ventilhub reicht von 0 bis 9,7 Millimetern. Im Teillastbetrieb arbeitet das System nur mit kleinen Ventilhüben zwischen 0,5 und 2 Millimetern. Dadurch steht für das Kraftstoffgemisch nur ein schmaler Spalt offen. In Verbindung mit einer hohen Einströmgeschwindigkeit erfolgt eine ideale Zerstäubung des Gemischs, was sich wiederum positiv auf den Motorstart auswirkt. Außerdem bewirkt die Zerstäubung eine gleichmäßige Verbrennung.
Valvetronic arbeitet sehr präzise und sehr schnell. Vom Minimal- zum Maximalhub braucht es nur 300 Millisekunden. Dafür benötigt die Technologie aber auch eine sehr leistungsfähige Steuerung.
Vorteile von Valvetronic
Beim Valvetronic-System wird die Drosselklappe durch einen stufenlos verstellbaren Einlassventilhub ersetzt. Das bietet folgende Vorteile:
- im Teillastbetrieb Kraftstoffeinsparungen von mindestens 10 Prozent
- verringerte Abgasemission
- besseres Ansprechverhalten
- größere Laufruhe
- exzellentes Kaltstart-Verhalten
