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Bosch kompakt Benzin-Einspritzsysteme Wie sich der Markt für Direkteinspritzung entwickelt und wieso die Saugrohrinjektoren Zukunft haben

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  • 10. September 2013
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Pressetext

Saugrohreinspritzung: Preiswert und mit Zukunftspotenzial
Marktsituation: Rund 60 Prozent aller weltweit neu produzierten Fahrzeuge hatten 2012 eine Benzin-Saugrohreinspritzung. Bosch ist der weltgrößte Hersteller von Injektoren und beliefert rund 70 Automobilfirmen weltweit mit seinen Systemen.

Technische Funktionsweise: Bei der Benzin-Saugrohreinspritzung entsteht das Luft-Kraftstoff-Gemisch außerhalb des Brennraums im Saugrohr. Der Injektor spritzt den Kraftstoff vor das Einlassventil. Während der Ansaugphase strömt das Gemisch durch das geöffnete Einlassventil in den Brennraum. Die Einspritzventile sind so ausgewählt, dass der Kraftstoffbedarf des Motors jederzeit gedeckt ist – also auch bei Volllast und hohen Drehzahlen. Bei Leerlauf können jedoch auch kleine Mengen Kraftstoff exakt dosiert eingespritzt werden.

Allrounder: Eine besondere Variante des Einspritz-Ventils EV14 von Bosch ist auch im aktuellen Modell des Bugatti Veyron verbaut. Dieses Beispiel zeigt, dass eine Saugrohreinspritzung auch für leistungsstarke Fahrzeuge und sogar Supersportwagen geeignet ist. Das Einspritz-Ventil EV14 von Bosch ist durch neun verschiedene Varianten vielseitig einsetzbar. Einige von ihnen werden auch in preissensiblen Fahrzeugsegmenten und Märkten verbaut – oder auch in Jetbooten.

Zukunftsmärkte: Die Saugrohreinspritzung ist in Märkten wie Brasilien, China oder der ASEAN-Region immer noch auf dem Vormarsch, weil auch die Zahl der Automobile steigt. Hier positioniert sich Bosch schon heute, beispielsweise, indem der Zulieferer 2014 mit der Einspritzventil-Produktion in Jakarta startet.

Ausgereift: Bosch blickt auf über 45 Jahre Erfahrung bei der Herstellung von Saugrohr-Injektoren zurück. Das erste Ventil lieferte Bosch im Jahr 1967 aus, als die allermeisten Fahrzeuge noch mit Vergasern bestückt waren. Seither produzierte der Zulieferer insgesamt über 1 300 000 000 Injektoren.

Alternative Antriebe: Die Saugrohreinspritzung wird auch bei der Elektrifizierung des Antriebsstrangs eine Rolle spielen. Denn sie ist günstiger als eine Direkteinspritzung und die Nachteile bei der Effizienz werden von elektrischen Komponenten ausgeglichen. Ebenso ist die Saugrohreinspritzung die Grundlage für Antriebe mit alternativen Kraftstoffen: Beispielsweise für die Erdgassysteme von Bosch oder für Flex Fuel – also für Komponenten von Ethanol-Antrieben, die hauptsächlich in Südamerika verkauft werden.

Advanced Port Fuel Injection: Sparsamer Systemansatz
vAdvanced Port Fuel Injection: Bosch hat die Benzin-Saugrohreinspritzung mit vier Einzelmaßnahmen weiterentwickelt. Durch diesen preiswerten Systemansatz kann der Spritverbrauch um bis zu 12 Prozent sinken. Parallel lässt sich durch die Advanced Port Fuel Injection (Advanced PFI) auch das Drehmoment und damit die Motorleistung steigern. Autofahrer können mit dem System also die Spritkosten senken und dennoch mehr Fahrspaß erleben.

Maßnahme Scavenging: Hierbei wird der Arbeitspunkt des Abgas-Turboladers durch höhere Abgasdurchsätze bei niedrigen Drehzahlen verschoben. Somit kann der Turbolader früher ansprechen, da genug Abgas strömt. Dadurch lässt sich das oft zitierte Turboloch vermeiden. Denn durch Scavenging verbessert sich die Füllung mit Frischluft und der Turbolader bekommt mehr und heißeres Abgas für seine Antriebsturbine. In Verbindung mit Downsizing und Turboaufladung kann so eine Kraftstoffersparnis von insgesamt rund zehn Prozent realisiert werden.

Maßnahme Open Valve Injection: Dabei wird während der Ansaugphase der Kraftstoff in die einströmende Frischluft des Saugrohrs eingespritzt. Dadurch verdampft der Kraftstoff im Brennraum und reduziert so die Temperatur in der Kammer. Die Open Valve Injection ermöglicht dadurch eine höhere Verdichtung. Der Kraftstoffverbrauch kann so um zwei Prozent reduziert werden.

Maßnahme Kraftstoffdruck: Beim Start wird der Kraftstoffdruck erhöht, damit sich ein homogeneres Gemisch bilden kann. Während des Kaltstarts steigt der Druck des Systems beispielsweise auf sechs bar an. So wird die Zerstäubung verbessert und weniger Kraftstoff setzt sich an der Saugrohrwand ab. Auf diese Weise entstehen bei dem Advanced PFI System von Bosch rund 20 Prozent weniger HC-Emissionen.

Maßnahme Twin-Injection: Je Saugkanal werden bei der so genannten Twin Injection zwei Einspritzventile eingesetzt. Bei der Doppeleinspritzung wird der Kraftstoff noch feiner zerstäubt. Dadurch kann das Luft-Kraftstoff-Gemisch deutlich effizienter und flexibler eingeblasen werden. Auch die Twin Injection trägt dazu bei, dass sich weniger Flüssigkeit als Wandfilm absetzt. Zudem macht die Einspritzung mit zwei Injektoren das Scavenging bei Saugrohr-Einspritzung erst möglich.

Benzindirekteinspritzung: Leistungsstark und auf dem Vormarsch
Wachstumsmarkt: Im Jahr 2002 lag die Einbaurate von Benzindirekteinspritzungen lediglich bei zwei Prozent. Ein Jahrzehnt später schon bei 22 Prozent. 2012 hat Bosch über fünf Millionen Systeme für die Benzindirekteinspritzung ausgeliefert, 2015 werden es bereits mehr als neun Millionen sein. In diesem Bereich wächst Bosch pro Jahr um 50 Prozent und macht aktuell einen Umsatz von 1,3 Milliarden Euro. Das Geschäft wird in Zukunft weiter wachsen. Gerade in den USA ist diese Technologie stark im Kommen.

Funktionsweise: Motoren mit Benzindirekteinspritzung bereiten das Luft-Kraftstoff-Gemisch direkt im Brennraum auf. Durch das offene Einlassventil strömt im Ansaugtrakt nur noch Frischluft. Der Kraftstoff wird mit Hochdruckeinspritzventilen direkt in den Brennraum eingespritzt. Dadurch wird der Brennraum gekühlt und die Grundverdichtung kann höher werden, da die Klopfneigung sinkt. Die exakte Dosierung, Aufbereitung und Verteilung von Luft und Kraftstoff für jeden einzelnen Verbrennungstakt ermöglichen den sparsamen Verbrauch und die geringen Emissionen der Bosch-Direkt-einspritzung.

Effizienz: Die Benzindirekteinspritzung ist eine Schlüsselkomponente, um zukünftige Emissionsrichtlinien zu erfüllen. Moderne Injektoren tragen maßgeblich dazu bei, Abgase durch innermotorische Optimierung zu reduzieren. Zukünftig könnte hier eine Druckerhöhung auf über 200 bar weitere Fortschritte bringen. Das HDEV5 von Bosch arbeitet bereits mit einem Druck von rund 200 bar.

Kundennutzen: In Verbindung mit Downsizing und Turboaufladung reduziert die Benzindirekteinspritzung den Verbrauch und damit die CO2-Emission um bis zu 15 Prozent. In Verbindung mit Downsizing, Turboaufladung und Scavenging glänzt die Benzin-Direkteinspritzung mit einem verbesserten Ansprechverhalten und mehr Fahrdynamik. Dies resultiert aus einer Drehmomenterhöhung um bis zu 50 Prozent.

Pionierleistung: Bosch gilt als Wegbereiter der Benzindirekteinspritzung. Diese Technik wurde von Bosch 1951 zunächst für den Zweitaktmotor im Kleinwagen „Gutbrod Superior“ auf den Markt gebracht. Drei Jahre später debütierte die Benzindirekteinspritzung beim Viertaktmotor im legendären Mercedes-Benz 300 SL „Flügeltürer".

Produktion: Im Jahr 2011 liefen das 25-millionste Einspritzventil und die fünfmillionste Hochdruckpumpe im weltweiten Bosch-Fertigungsverbund vom Band. 2012 feierte Bosch bereits sein Produktionsjubiläum mit 50 Millionen Injektoren sowie 10 Millionen Hochdruckpumpen.

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Auf der 65. Internationalen Automobil-Ausstellung 2013 in Frankfurt am Main präsentiert Bosch technische Lösungen für die vernetzte Mobilität. Vielfältige Innovationen machen den Straßenverkehr künftig noch effizienter und sauberer, aber auch sicherer und komfortabler. Bosch zeigt seine Highlights auf der IAA in Halle 8, Stand A04.

Mobility Solutions ist der größte Unternehmensbereich der Bosch-Gruppe. Er trug 2015 mit 41,7 Milliarden Euro 59 Prozent zum Umsatz bei. Damit ist das Technologieunternehmen einer der führenden Zulieferer der Automobilindustrie. Der Bereich Mobility Solutions bündelt seine Kompetenzen in den drei Domänen der Mobilität – Automatisierung, Elektrifizierung und Vernetzung – und bietet seinen Kunden ganzheitliche Mobilitätslösungen. Die wesentlichen Geschäftsfelder sind: Einspritztechnik und Nebenaggregate für Verbrennungsmotoren sowie vielfältige Lösungen zur Elektrifizierung des Antriebs, Fahrzeug-Sicherheitssysteme, Assistenz- und Automatisierungsfunktionen, Technik für bedienerfreundliches Infotainment und fahrzeugübergreifende Kommunikation, Werkstattkonzepte sowie Technik und Service für den Kraftfahrzeughandel. Wichtige Innovationen im Automobil wie das elektronische Motormanagement, der Schleuderschutz ESP oder die Common-Rail-Dieseltechnik kommen von Bosch.

Die Bosch-Gruppe ist ein international führendes Technologie- und Dienstleistungsunternehmen mit weltweit rund 375 000 Mitarbeitern (Stand: 31.12.2015). Sie erwirtschaftete im Geschäftsjahr 2015 einen Umsatz von 70,6 Milliarden Euro. Die Aktivitäten gliedern sich in die vier Unternehmensbereiche Mobility Solutions, Industrial Technology, Consumer Goods sowie Energy and Building Technology. Die Bosch-Gruppe umfasst die Robert Bosch GmbH und ihre rund 440 Tochter- und Regionalgesellschaften in rund 60 Ländern. Inklusive Handels- und Dienstleistungspartnern erstreckt sich der weltweite Fertigungs- und Vertriebsverbund von Bosch über rund 150 Länder. Basis für künftiges Wachstum ist die Innovationskraft des Unternehmens. Bosch beschäftigt weltweit 55 800 Mitarbeiter in Forschung und Entwicklung an 118 Standorten. Strategisches Ziel der Bosch-Gruppe sind Lösungen für das vernetzte Leben. Mit innovativen und begeisternden Produkten und Dienstleistungen verbessert Bosch weltweit die Lebensqualität der Menschen. Bosch bietet „Technik fürs Leben“.

Mehr Informationen unter www.bosch.com, www.bosch-presse.de, http://twitter.com/BoschPresse.

PI8259 - 10. September 2013

Ihr Ansprechpartner für Journalisten

Florian Flaig

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