Seat, CNG-Technik, alternative Antriebe SEAT

CNG-Technik im Detail

Mit Hochdruck

Eine Vielzahl an technischen Modifikationen unterscheidet das Gasmodell vom Benziner, auf dem es aufbaut.

Wenn man am Schnittmodell eines CNG-Fahrzeugs steht, muss man schon genau hinschauen, um den Benzintank noch zu finden. Auf knapp neun Liter ist in der neuesten Generation der SEAT-Gasfahrzeuge das Fassungsvermögen des Benzintanks geschrumpft. Entsprechend versteckt sich der flache Mini-Behälter mit dem Fassungsvermögen eines Eimers zwischen den voluminösen Gastanks. Gebraucht wird Benzin als Kraftstoff nur bei Kaltstarts, nach einem Gastankvorgang und als Sicherheitsreserve, wenn nicht rechtzeitig CNG nachgefasst wurde. „Unsere Erfahrung von den Vorgängerbaureihen ist: Wer CNG kauft, möchte auch CNG fahren. Unsere Kunden empfanden den großen Benzintank mit 40 und mehr Litern Volumen immer als Ballast“, sagt Andrew Shepherd, bei SEAT in Martorell verantwortlich für CNG-Fahrzeuge. Durch die Reduzierung gewinnen die Entwickler Spielraum beim Packaging im Heckbereich, und sie sparen mal eben mindestens 30 Kilogramm Fahrzeuggewicht ein.

Neues Tanksystem

Auch wenn die neueste Generation nach wie vor den bivalenten Betrieb beherrscht – also die Verbrennung sowohl von Compressed Natural Gas (CNG) als auch von Superbenzin –, werden die Autos doch überwiegend monovalent genutzt. Zwei unterschiedliche Gastank-Konfigurationen setzt der spanische Hersteller dabei ein: Im Ibiza und im Arona haben die Tanks ein Fassungsvermögen von 13,8 Kilogramm Gas, gespeichert wird es in drei Stahltanks, die im Bereich von Hinterachse und unterhalb des Kofferraumbodens untergebracht sind. In der eine Fahrzeugklasse darüber angesiedelten Leon-Baureihe steht mehr Platz zur Verfügung. Dort kommen zwei Tanks aus leichtem Kohlefaser-Verbundwerkstoff sowie ein Stahltank zum Einsatz, sie speichern 17,3 Kilogramm CNG.

Seat CNG-Modelle tanken
1:31 Min.

Betankt werden die Gastanks über ein Einfüllventil, das direkt neben dem Benzintankstutzen unter der Tankklappe zu finden ist. Beim Tanken wird die Zapfpistole fest verriegelt, ein leisen Zischen verrät, dass mit rund 200 bar das Gas in die auf 600 bar Druck ausgelegten Tanks gepresst wird.

Innerhalb des Fahrzeugs wird das Gas über Hochdruckleitungen aus Edelstahl in den Motorraum befördert. Dort sitzt unmittelbar vor dem Motor ein Druckminderer, der den Gasdruck in mehreren Stufen auf den Bereich zwischen 4 und 9 bar herunterregelt. In diesem Bereich arbeitet das Gaseinblasventil, je nachdem, unter welcher Last der Motor gerade Leistung liefert und welchen Kraftstoffbedarf er damit hat. Das Gas wird dabei nicht direkt in den Brennraum befördert, sondern ins Saugrohr unmittelbar vor die Einlassventile.

Modifikationen am Motor

Die Verbrennungstemperatur von Gas liegt höher als die von Benzin, gleichzeitig schmiert es schlechter. Die Oktanzahl von Ottokraftstoff beträgt 95 bis maximal 102 ROZ, CNG liegt bei 120. Das macht Änderungen im Verbrennungsraum und bei den verwendeten Materialien erforderlich.

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Basis für 1.0 TGI (Bild) und 1.5 TGI sind die Turbo-Direkteinspritzer.

Beim 1,0-Liter-Dreizylinder in Ibiza und Arona wurden die Nickel-Chrom-beschichteten Kolben für die Verbrennung von CNG modifiziert. Um die Verschleißfestigkeit zu erhöhen, hat der TGI verstärkte Einlass- und Auslassventile sowie Ventilsitze. Ein- und Auslassnocken sind nach hinten minimal flacher konstruiert, was die Ventile langsamer schließen lässt und somit Verschleiß reduziert. Außerdem überarbeiteten die Motorenentwickler die Anordnung der Einlassventile, um die Strömungsverhältnisse im Zylinderkopf zu optimieren und die CNG-Zufuhr in den Brennraum zu verbessern. Damit der Turbolader auch bei niedrigen Drehzahlen schneller anspricht, erhielt er leichtere Laderschaufeln. Das sorgt für eine gleichmäßigere Leistungsabgabe.

Diese Anpassungen an Kolben und Zylinderkopf wurden auch beim Vierzylindermotor vorgenommen, der im Leon und Leon ST im Einsatz ist. Der 1,5-Liter ist von Hause aus auf eine hohe Verdichtung von 12,5 : 1 ausgelegt. Er arbeitet im Miller-Zyklus, bei dem das Einlassventil etwas früher als üblich schließt, sodass sich die Temperaturspitzen im Verdichtungstakt kappen lassen. Als erster Ottomotor haben der 1.5 TSI und der darauf aufbauende TGI einen Turbolader mit variabler Turbinengeometrie (VTG), der auch bei niedrigen Drehzahlen und entsprechend wenig Auspuffstrom leicht anspricht und somit früh und gleichmäßig Ladedruck aufbaut.

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