"Premium ist nicht von der Zylinderzahl abhängig"

Immer mehr Fahrzeuge werden mit Dreizylindermotoren ausgerüstet - ein Trend, der bei Kleinwagen startete und künftig auch bei größeren Fahrzeugen zu erwarten ist. Daimler hat mit dem Smart schon früh Fahrzeugbaureihen auf den Markt gebracht, die ausschließlich mit Dreizylindermotoren ausgerüstet werden. Die MTZ fragte Professor Dr. Leopold Mikulic, Leiter Entwicklung Pkw-Motoren und Triebstrang bei Mercedes-Benz, nach den Vor- und Nachteilen sowie den künftigen Perspektiven von Dreizylindermotoren.

Welche Vorteile sehen Sie für Dreizylindermotoren?
Dreizylindermotoren sind vom Packaging her für kleine Fahrzeugsegmente attraktiv. Wir haben in unserem Unternehmen mit dem Smart ja schon eine ganz respektable Historie, was den Einsatz dieser Motoren angeht. In den letzten Jahren hat sich herauskristallisiert, dass Dreizylindermotoren gut dazu geeignet sind, den Verbrauch von konventionellen Antrieben zu senken und den Wirkungsgrad zu steigern. Das Thema Kraftstoffverbrauchsvorteil gegenüber einem Vierzylinder war schon bei Einführung des Smart ein Beweggrund für den Dreizylinder, der heute sogar noch stärker zählt als damals.

Wie viel Einsparung ist realistisch?
Wie viel dies ist hängt unter anderem auch vom Motorkonzept und vom Brennverfahren ab, kann aber im Verbrauchszyklus je nach Arbeitsverfahren bei bis zu 5 Prozent und mehr liegen.

Welche Nachteile hat der Dreizylinder?
Dreizylindermotoren sind bezüglich ihres NVH-Verhaltens schlechter als Vierzylindermotoren. Mit Maßnahmen am Motor lässt sich dies allerdings beherrschen, beispielsweise mit Ausgleichswellen.

Wo liegen die Grenzen des Downsizing?
Das Einzelzylindervolumen sollte eine gewisse Größe nicht unterschreiten, denn es wird bei kleinerem Zylindervolumen immer schwieriger, eine optimale Verbrennung und eine optimale Thermodynamik darzustellen. Daher existieren schon Konzepte mit zwei Zylindern für Motoren mit noch kleinerem Hubraum.

Welche technischen Voraussetzungen bestehen allgemein, um ein attraktives Dreizylinder-Downsizing-Konzept darstellen zu können?
Da gelten für den Dreizylinder dieselben Randbedingungen wie für Motoren mit mehr Zylindern. Spezifische Anforderungen eines Dreizylinders existieren nicht, wohl aber für attraktive Downsizingkonzepte. Eine wichtige Maßnahme dabei ist sicherlich die Hochaufladung, bei der künftig die variable Turbinengeometrie auch beim Ottomotor eine große Rolle spielen wird. Die entscheidende Frage wird sein, welches Konzept wirtschaftlicher ist, variable Turbinengeometrie oder Doppelturboaufladung. Zudem bedeuten hohe spezifische Leistungen auch hohe Verbrennungsdrücke, so dass Werkstoffe mit höherer Festigkeit notwendig sind.

Wäre ein Dreizylinder-"DiesOtto" ein attraktives Konzept?
Eindeutig ja. Der DiesOtto ist ein Downsizing-Konzept und eignet sich somit auch für Dreizylindermotoren, wenn sie Motoren mit größerem Hubraum ersetzen sollen.

Ist ein Vierzylindermotor oder ein leistungsgleicher Dreizylindermotor günstiger in der Fertigung?
Das hängt beispielsweise davon ab, ob vorhandene Fertigungsanlagen weitergenutzt werden sollen oder wie das Gleichteilekonzept aussieht. Wichtig ist, ein Gesamtoptimum zu finden, das alle Kostenfaktoren berücksichtigt.

Welches Potenzial bieten Gleichteilestrategien mit Vier- oder Sechszylindermotoren?
Oft sind nur die Konzepte gleich, wirtschaftlichen Vorteil haben Sie aber nur, wenn die Bauteile identisch sind oder aus einem Baukasten stammen. Auf der Systemseite, beispielsweise bei Einspritzsystemen, kann man natürlich einen vorhandenen Baukasten nutzen. Wichtig ist, Motorfamilien mit hohem Gleichteileanteil zu schaffen oder so große Stückzahlen von einem Motor darzustellen.

Wird der Dreizylindermotor die künftige Massenmotorisierung werden?
2007 hatten Dreizylindermotoren einen Anteil von 5,2 Prozent vom Gesamtmarkt, 2008 lag ihr Anteil bereits bei 6,5 Prozent - eine Steigerung von 14,2 Prozent. Damit wurden in Europa 875.000 Dreizylindermotoren verkauft. Ob diese Tendenz auch künftig anhält, hängt von vielen Randbedingungen ab und ist schwer abschätzbar. Auf jeden Fall werden die Dreizylindermotoren in Fahrzeugsegmenten eingesetzt, das künftig stärker wachsen wird als der Markt. Damit gewinnen diese Antriebe stärker an Bedeutung. Dreizylindermotoren sind vom Leistungsverhalten her attraktiv, an ihrem Image muss aber noch gearbeitet werden.

Ist die Zylinderzahl heute noch kaufentscheidendes Merkmal?
Andere Themen wie Verbrauch und Emissionen werden zunehmend wichtiger, aber die Kunden haben noch keine Erfahrungswerte mit Dreizylindermotoren. Wenn man mit dem Motor fährt, erkennt man, dass man genauso dynamisch unterwegs sein kann wie mit einem Vierzylindermotor. Künftig wird der Premiumanspruch nicht mehr von der Zylinderzahl abhängig sein. Wenn das gesamte Antriebskonzept überzeugend ist, ist die Frage nach der Zylinderzahl zweitrangig.

Bei welchem Fahrzeugsegment liegt die Grenze für Dreizylindermotoren?
Das Kaufverhalten ist nur sehr beschränkt vorhersagbar. Aber sicher ist, dass das B- und C-Segment, ausgehend vom A-Segment, durchaus Zielbereiche des Konzepts sind.

Und durch Hybridisierung könnten noch höhere Segmente erreicht werden?
Bei einem Hybrid mit signifikanten elektrischen Leistungen könnte dies eine Alternative sein. In dieser Konstellation kommt es darauf an, die Vorteile des Downsizing voll zu nutzen und zudem das Verbrauchspotenzial des Hybridsystems zu heben. Das sind vom Verbrauch her interessante Konzepte, die leistungsmäßig heute bekannten Antrieben in nichts nachstehen würden.

Welche Regionen der Welt bieten Marktpotenzial für Dreizylindermotoren?
Europa bietet sehr großes Marktpotenzial. In Japan sind kleine Dreizylindermotoren aufgrund der dortigen Steuergesetzgebung weit verbreitet. Dort stellt sich die Frage, ob Kunden höherer Fahrzeugsegmente mit Premiumanspruch Dreizylinder akzeptieren. In den USA muss der Markt erst noch erarbeitet werden. Für unseren Smart haben wir hierzu einen ersten Schritt getan. Dazu muss das Motorkonzept stimmig und attraktiv sein.

Herr Professor Dr. Mikulic, herzlichen Dank für das Interview.


Autor(en): Richard Backhaus und Johannes Winterhagen

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