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Faszination: Motoren

Zylinderkunstwerke alter Schule

Bevor sich der gemeine Verbrennungsmotor im Museum der Wärmekraftantriebe zur Dampfmaschine gesellt, zeigen wir ihn in seiner technischen Pracht und skulpturalen Schönheit – neun Beispiele, von Alfa Romeo über Ferrari bis Volvo.

Ferrari F140 GA – Das Denkmal

Mit nüchternem Namen heißt er Ferrari F140 GA. Und falls Zahlen und Daten einem den Motor näherbringen, hier sind ein paar: 6.496 cm3, 800 PS bei 8.500 Umdrehungen, maximal 718 Nm bei 7.000. Wie sich das anfühlt und anhört, ist im Ferrari 812 Superfast zu erleben. Das Basistriebwerk debütierte 2002 im Enzo mit sechs Litern Hubraum und 660 PS. Den exotischen Zylinderwinkel von 65 Grad hat der V12 von den Ferrari-Formel-1-Motoren der frühen 90er-Jahre geerbt. Der im Vergleich zu klassischen V12 etwas größere Bankwinkel hat unter anderem den Vorteil, dass die Ansauganlage mit stufenlos variablen Stutzen gut zwischen die Zylinderbänke passt. So kann der Hochdrehzahl-V12 (Limit: 9.000/min) bereits bei 3.500 Umdrehungen über 80 Prozent seines Drehmomentmaximums abliefern. Zudem verursacht der daraus folgende unregelmäßige Zündabstand den charaktervollen Ferrari-V12-Sound.

Mercedes M 256 48V – Der Elektrifizierte

Mit dem M 256 debütiert 2017 bei Mercedes eine komplett neue Generation von Reihensechszylindermotoren, eine Bauweise, die eigentlich bereits totgesagt war. Einige Vorteile des Reihensechsers: überragende Laufkultur durch regelmäßige Zündabstände und perfekten Massenausgleich. Der M 256 hat 2.999 cm3 und ist mit 83 mm Bohrung sowie 92,4 mm Hub langhubig ausgelegt. Der Motor weist einige Besonderheiten auf. Neben einem Abgasturbolader verfügt das Triebwerk über einen elektrischen Zusatzverdichter, der bereits auf Gasbefehle anspricht, bevor die Abgasturbine auf Touren kommt. Zudem entfällt der Riemenantrieb für Nebenaggregate, Kühlmittelpumpe und Klimakompressor werden elektrisch vom integrierten Startergenerator und dem dazugehörigen 48-Volt-Bordnetz versorgt. Mit 16 kW und 250 Nm kann der Startergenerator je nach Bedarf mitschieben oder auch rekuperieren.

Alfa 2.9 V6 Biturbo – Das Kraftpaket

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Alfa Romeo
Anders als der F154 im Ferrari 488 kommt der gekürzte Alfa-V6 mit einer Nasssumpfschmierung. Der Nockenwellenantrieb ist auf der Schwungradseite zu finden.

Sie sagen es nicht so laut bei Alfa, aber eigentlich ist es ja auch nichts, was einem peinlich sein müsste: Der V6 in Stelvio und Giulia stammt von Ferrari. Der 510 PS starke Biturbo-V6 ist im Wesentlichen ein Ferrari-V8 der Baureihe F154, wie er etwa im Portofino oder im 488 verbaut wird, jedoch um zwei Zylinder verkürzt. Das beschert dem Alfa-V6 den für diese Bauart untypischen Zylinderwinkel von 90 Grad – ein etwas rauer Motorlauf ist die Folge. Genau wie seine größeren Ferrari-Brüder wird er über zwei flüssiggekühlte Twin-Scroll-Lader zwangsbeatmet. Der Ventiltrieb ist klassisch: vier Ventile pro Zylinder, zwei obenliegende Nockenwellen je Bank, die über Ketten angetrieben werden. Dabei sind die Steuerketten an der Getriebeseite des Motors angebracht. Die Alfa-Version des F154-Triebwerks hat 2.891 cm3 und verfügt mit 86,5 mm Bohrung und 82 mm Hub über exakt die gleichen Zylindermaße wie die 3,8-Liter-V8-Version in Ferrari Portofino und GTC4 Lusso.

Ford 1.0 Ecoboost-Dreizylinder – Der Downsizer

Auf eine respektable Literleistung von 140 PS kommt der kleine Einliter-Ecoboost-Motor, natürlich geht das nicht ohne Turboaufladung. Die besorgt hier eine besonders schnell rotierende kleine Abgasturbine. Der Kraftstoff wird mit 150 bar in die Brennräume gestäubt. Eine Besonderheit ist der flüssiggekühlte Abgaskrümmer, er wird mit dem Zylinderkopf zusammen aus Aluminiumlegierung gegossen und kann so in den Kühlkreislauf integriert werden. Der gusseiserne Block hat einen eigenen Kühlkreislauf. Ein Zahnriemen treibt die beiden obenliegenden Nockenwellen an, ein kleinerer Riemen ist für die Ölpumpe zuständig. Gesamtgewicht des Hightech-Kunstwerks: 98 kg.

Smallblock-V8 LT1 – Der Mächtige

Im Grunde sind alle Smallblock-V8 von General Motors auf einen Achtzylinder von 1955 zurückzuführen. Die aktuelle Version des LT1 mit 6,2 Litern Hubraum in Corvette und Camaro basiert auf dem späteren V8 von 1995, dem sogenannten LS-Motor. Mit seinem Urahn hat er immerhin noch die Bauweise als 90-Grad-V8 mit einer Nockenwelle zwischen den Zylinderbänken sowie den Zylinderabstand von 4,4 Zoll gemeinsam. Der Block besteht inzwischen aus Alu-Legierung, die Steuerzeiten sind variabel, und die Ölpumpe fördert bedarfsgerecht. Resultat: 450 PS aus 6.162 cm3.

Audi EA 855 evo – Der Fünfender

Fünfzylinder gehören bei Audi zur Marken-DNS wie der V12 bei Ferrari oder der Sechszylinder-Boxer bei Porsche. In der aktuellen Form im TTRS leistet der 2,5-Liter-Reihenfünfer 400 PS. Er ist ein naher Verwandter der VW-Konzernmotoren EA 888 und des Fünfzylinders im US-Jetta. Mit denen teilt sich der Motor unter anderem den typischen Zylinderabstand von 88 mm sowie die Maße für Bohrung und Hub. Damit der Fünfzylinder in den kleinen TT passt, muss er möglichst kompakt und schmal bauen. Erreicht wird das unter anderem mit verringerten Pleuel- und Hauptlagerbreiten, wobei die bescheideneren Lagerbreiten durch hochfeste Werkstoffe ausgeglichen werden. Die sechsfach gelagerte Kurbelwelle verfügt über einen Torsionsschwingungsdämpfer. Die zweiteilige Steuerkette sitzt an der Kupplungsseite, Kraftstoff- und Ölpumpe sind in den Steuertrieb integriert. Auch das hilft, die Baulänge des Fünfzylindertriebwerks auf nur 493 Millimeter zu begrenzen.

BMW B48B20 – Der Baukastenmotor

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BMW
In BMWs 2-Liter-Vierzylinder wird der Kraftstoff mit bis zu 350 bar in die Brennräume gespritzt. Beim 330i wird eine gewichtsreduzierte Kurbelwelle eingesetzt.

BMW-Fans störten sich daran, dass der Zweiliter-Vierzylinder in einigen Modellen die Sechszylinder ersetzte, doch in der aktuellen Version überzeugt der B48 mit 252 PS nicht nur mit mechanischer, sondern ebenso mit emotionaler Power – etwa im 330i und im Z4 30i. Der B48 verfügt über Twin-Scroll-Turboaufladung, variable Nockenwellen- sowie Ventilsteuerung und zwei Ausgleichswellen. Mit gleichen Zylindermaßen und -abständen gibt es den Motor als Drei- und Sechszylinder und sogar als Diesel. Dabei sind rund 40 Prozent der Bauteile bei Benziner und Diesel innerhalb der Motorenfamilie identisch.

Renault 1.5 dCi – Der Volks-Diesel

Seine Wurzeln reichen bis in die frühen 60er-Jahre, denn letztlich ist der aktuelle 1.5-dCi-Motor in Kangoo oder Clio eine Weiterentwicklung des bis 2005 gebauten Energy-Triebwerks, das wiederum auf den Cléon-Fonte-Motor von 1962 zurückgeht. Als 1,5-Liter-Diesel wird der Vierzylinder seit 2001 gebaut, kommt weltweit in so unterschiedlichen Fahrzeugen wie Suzuki Jimny, Renault Kadjar oder Dacia Lodgy zum Einsatz und fand als OM 607 sogar den Weg in diverse Mercedes-Modelle. Trotz einiger konstruktiver Nachteile, wie etwa des Zylinderkopfs mit nur je zwei großen Ventilen pro Einheit, bleibt der kleine Diesel konkurrenzfähig. Er erfüllt mit SCR-Kat die Euro-6d-Temp-Grenzwerte, stößt nach Norm kaum mehr als 90 g/km CO2 aus und ist preiswert zu produzieren.

Volvo Drive-E – Der Einsame

Auf ein radikales Konzept setzt Volvo seit 2013: Alle Verbrennungsmotoren haben den gleichen Basismotor, anfangs VEA (Volvo Engine Architecture) genannt. Zuerst gab es nur den Zweiliter-Vierzylinder, die stärkste Version in den T8-Modellen mit einer elektrischen Hinterachse angereichert, inzwischen wird auch der 1,5-Liter-Dreizylinder gebaut. Allen gemeinsam sind die Zylindermaße und -abstände und die Zylinderkopfarchitektur mit zwei obenliegenden Nockenwellen und Zahnriemenantrieb an der Stirnseite des Motors. Unterschiede gibt es dagegen bei Ventiltrieb und Aufladung, Die kräftigeren Benzinerversionen verfügen über Kompressor und Turbolader, die Dieselantriebe über Twin-Turbos. Ebenso sind alle Versionen für Mild- und Plug-in-Hybridisierung ausgelegt, das erste Modell mit 48-Volt-Bordnetz (XC90 B5) kommt in diesem Jahr auf den Markt.

Porsche Taycan Antriebssystem – Der Elektrische

Vielleicht sieht die Zukunft wirklich so aus, wie hier am Beispiel des Porsche Mission E dargestellt, der bald als Taycan in Serie gehen wird: Elektrische Antriebsmodule an Vorder- und Hinterachse sowie ein großer Batteriepack im Wagenboden bilden das Antriebssystem. Dabei ist das selbstverständlich nicht so einfach, wie es aussehen mag. Die Technik lässt den Entwicklern auch künftig viel Spielraum, um aus der scheinbar ähnlichen Hardware unterschiedlicher Autocharaktere zu formen. So kommen beim Taycan zwei permanenterregte E-Maschinen mit zusammen über 600 PS zum Einsatz. Durch die im Wagenboden eingebauten Akkus hat der E-Sportler einen fast konkurrenzlos tiefen Schwerpunkt: 80 mm niedriger als beim 911, heißt es bei Porsche.

Tech & Zukunft Tech & Zukunft BMW B57 Reihensechszylinder-Dieselmotor Technik Reihensechszylinder-Motoren Das Comeback des Reihensechsers

Für viele Motorenfans ist der Reihen-Sechszylinder das Ideal eines Motors.