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Koenigsegg: Die Zukunft des Verbrennungsmotors - Das Aus für Nockenwelle, Zahnriemen und Steuerkette

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Koenigsegg kappt die mechanische Verbindung zwischen Kurbelwelle und Ventilen: Die Free-Valve-Technik ersetzt bald Zahnriemen, Steuerkette und Nockenwelle.

Christian von Koenigsegg zeigt am Beispiel eines Sabb 9-5 die Funktionsweise der Free-Valve-Technik. Christian von Koenigsegg zeigt am Beispiel eines Sabb 9-5 die Funktionsweise der Free-Valve-Technik. Quelle: Youtube

Ängelholm – Seit über 100 Jahren hat sich das Prinzip des Viertaktmotors nicht verändert. Die Bewegung der Kurbelwelle wird über einen Zahnriemen, eine Steuerkette oder eine Königswelle an eine oder mehrere Nockenwellen übertragen. Oft treibt eine Zwischenwelle Ölpumpe oder Zündverteiler an, selten reduzieren Ausgleichswellen Schwingungen des Motors. Alle Versionen haben die mechanische Verbindung zwischen den einzelnen Wellen gemeinsam.

Die möchte Koenigsegg jetzt kappen. Christian von Koenigsegg, Gründer und Vorstand der schwedischen Sportwagenmanufaktur, zeigt in einem Video den Entwicklungsstand der Free-Valve-Technik. Die Ventile werden elektrisch und per Druckluft gesteuert. So verzichtet das System gänzlich auf Nockenwellen. Das verhindert Motorschäden durch technische Defekte, steigert die Leistung und senkt den Verbrauch.

Technik im Detail: Christian von Koenigsegg mit einem Aktivator für ein Ventil. Technik im Detail: Christian von Koenigsegg mit einem Aktivator für ein Ventil. Quelle: Youtube

Free-Valve-Technik: Funktionsweise

Die Steuerung mehrerer Ventile durch eine Nockenwelle wird durch die Free-Valve-Technik ersetzt. Jedes Ventil bekommt einen eigenen Aktivator, der Öffnungszeitpunkt, -dauer und Hub individuell umsetzen kann. Die Ventile sind nicht länger an die Geometrie der Nocken gebunden. Sie öffnen und schließen schneller als bei einer mechanischen Ansteuerung. Umständlich umgesetzte Systeme wie variable Nockenwellenverstellung oder Zylinderabschaltung lassen sich einfach programmieren: Wenn ein Ventil geschlossen bleiben soll, wird es nicht angesteuert, wenn es länger öffnen soll, wird das Signal angepasst.

Daraus folgen enorme ökologische Vorteile. Der Motor verliert im Riemen- und Ventiltrieb kaum Leistung durch Reibung. Nur die Lichtmaschine hat eine mechanische Verbindung zum Motor, alle anderen Aggregate werden elektrisch angetrieben. Laut von Koenigsegg kann die Leistung um bis zu 30 Prozent steigen, der Verbrauch sinkt im Idealfall um den gleichen Wert.

Die herkömmliche Version: Die Nocken auf einer Nockenwelle öffnen die Ein- und Auslassventile eines Motors. Die herkömmliche Version: Die Nocken auf einer Nockenwelle öffnen die Ein- und Auslassventile eines Motors. Quelle: MOTOR-TALK

Ein Saab als Testfahrzeug

Schon seit 2,5 Jahren testen die Schweden das System in einem Saab. Laut van Koenigsegg läuft der Schwede 9-5 seit über 60.000 Kilometern problemlos und pannenfrei mit der Free-Valve-Technik. Wartungsintervalle für Zahnriemen entfallen, Steuerkettenprobleme sind Geschichte. Falls das System ausfällt, bleiben die Ventile geschlossen und setzen nicht auf dem Kolben auf. Das verhindert teure Motorschäden. Der Motor ist kompakter, leichter, der Schwerpunkt sinkt um einige Millimeter.

In einer weiteren Entwicklungsstufe soll das System die Kompression von abgeschalteten Zylindern als Druckluft speichern. Außerdem könnte ein Basismotor mit und ohne Aufladung funktionieren: spät schließende Ventile würden auf Wunsch die dynamische Kompression reduzieren.

Hält seit 2,5 Jahren und 60.000 Kilometern: Saab-Motor ohne Nockenwelle, dafür mit Free-Valve-Technik. Hält seit 2,5 Jahren und 60.000 Kilometern: Saab-Motor ohne Nockenwelle, dafür mit Free-Valve-Technik. Quelle: Youtube

Diskussionspunkt By-Wire

Nach der By-Wire-Lenkung von Nissan bzw. Infiniti und der in der Entwicklung befindlichen By-Wire-Bremse von Continental könnte die Motorsteuerung ohne mechanische Verbindung den Wirkungsgrad weiter optimieren. Das ursprüngliche Problem bleibt bestehen: Wenn der Strom weg ist, funktioniert nichts mehr. Im Gegensatz zu anderen Kabel-Systemen benötigt der Koenigsegg-Motor aber keine redundante Mechanik: Lenkung und Bremsen sind zusätzlich über eine herkömmliche Verbindung abgesichert. Bei einem Ausfall der Ventilsteuerung entstünden aber keine Schäden.

Christian von Koenigsegg möchte die Technik so bald wie möglich in seine Supersportwagen einbauen. Wann und in welchem Modell das passiert, ist bisher noch nicht bekannt.

 

Quelle: MOTOR-TALK

Avatar von Constantin Bergander Constantin Bergander (SerialChilla)
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