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Volvo entwickelt eigene Dieselmotoren

Den Start, was Dieselmotoren angeht, hat Volvo schlicht verschlafen. Auf mehreren europäischen Schlüsselmärkten machen die Selbstzünder bereits 44 Prozent der Umsätze im Premiumsegment aus - Tendenz steigend. Nun hat der schwedische Automobilhersteller in seinem heimischen Motorenwerk in Skövde erstmals selbst Diesel-Aggregate entwickelt und gebaut. Die Ford-Tochter ist ferner der erste Hersteller, der mit dem "2.4D" die zweite Generation der Common-Rail-Einspritzung von Bosch einsetzt. Die hoch gesteckten Entwicklungsziele der Schweden lauteten: modernste Technik, exzellente Leistung und hohe Wirtschaftlichkeit. Noch in diesem Sommer debütiert der 120 kW starke 2,4-Liter-Dieselmotor in den Modellen S60 und S80, der Volvo V70 folgt wenig später. Der zweite Common-Rail-Diesel, ebenfalls Fünfzylinder mit 2,4 Litern Hubraum, dessen Leistung durch einen verringerten Ladedruck mit 96 kW etwas geringer ausfällt, wird Anfang 2002 in Deutschland eingeführt.

"Der Fahrer muss jederzeit den Eindruck haben, über genügend Leistung zu verfügen," charakterisierte Lars-Gustaf Hauptmann, Director Strategy & Projects, Chassis & Powertrain Engineering, den neuen Motor. Somit ist eins der auffälligsten Charakteristika der ersten Eigenentwicklung der Schweden das hohe Drehmoment. Mit 340 Nm, die bereits bei 1750 Umdrehungen pro Minute anliegen, verfügt das Aggregat über ein höheres Drehmoment als die stärksten Fünfzylinder-Ottomotoren von Volvo. Der 2.4D beschleunigt den über 1,5 t schweren Volvo S60 in nur 9,5 Sekunden im Standardsprint von 0 auf 100 km/h. Für die Modelle S80 und V70 benötigt er in dieser Disziplin 0,3 Sekunden mehr Zeit. Neben einem souveränen Ansprechverhalten erreichten die Entwicklungsingenieure von Volvo eine hohe Elastizität unabhängig von der Motordrehzahl. So vergehen beim Beschleunigen von 80 auf Tempo 120 im höchsten Gang lediglich 10 Sekunden.

Für die enorme Durchzugskraft des Motors bringt ein VNT Turbolader (Variable Nozzle Turbine). Diese Turbine verfügt auf der Eingangsseite über variable Schaufeln, die optimale Durchflussbedingungen und hohe Turbineneffizienz im gesamten Drehzahlspektrum schaffen. Das bringt schon bei niedrigen Drehzahlen einen hohen Ladedruck, eine flache Drehmomentkurve und entsprechend höhere Leistungsabgabe. Kraftstoffmenge und Einspritzzeitpunkt werden elektronisch über Schnell reagierende Magnetventile gesteuert. Der Dieselkraftstoff wird unter einem Druck von 1600 bar direkt in die Zylinder eingespritzt, was zu einer sehr feinen Verteilung der Kraftstoffpartikel und somit zu einer hoch effizienten Verbrennung führt.

Ein niedriger Kraftstoffverbrauch zählt neben den Parametern Leistung und Komfort bei der Entscheidung für ein Dieselaggregat zu den wichtigsten Argumenten. Laut Herstellerangaben gehört der Verbrauch nicht zuletzt angesichts dieser Motordaten im Premium-Segment zu den Spitzenwerten. Vorläufige Angaben von Volvo belaufen sich auf 6,0 beim S60 sowie 6,1 für den S80 und 6,4 Liter Diesel pro 100 Kilometer beim V70 2.4D. Mit seinem 70-Liter-Tank kann der Volvo S60 2.4D eine Strecke von 1170 Kilometern ohne Tankstopp zurücklegen - das entspricht einer Reise von Frankfurt nach Bordeaux.

Die Genügsamkeit des kräftigen Volvo-Diesel-Aggregats wurde durch eine Reihe sinnvoll integrierter Techniken erreicht: Eine einfache Motorarchitektur und Riemenantrieb für Nockenwellen und Einspritzpumpe garantieren eine geringe Reibung im Motor. Besonders im unteren Drehzahlbereich und bei Stadtfahrten sorgen Rollenstößel in Ventil- und Nockensystemen für kleinstmögliche Reibung im Zylinderkopf. Leicht bewegliche Teile, vor allem Kolben und Pleuel, tragen zu geringerer Vibration, einer verminderten Belastung der Lager und Kurbelwelle und zusätzlich weniger Reibung bei. Ein effizientes Verbrennungssystem mit vier Ventilen pro Zylinder und eine Einspritzung durch einen zentral positionierten Vertikalinjektor erhöhen zudem den Wirkungsgrad des 2.4D. Die für einen Diesel relativ geringe Kompression von 18:1 ist für den Verbrennungsdruck von Vorteil. Mechanische Belastung und Reibung werden so reduziert, was letztlich auch zu geringerem Kraftstoffverbrauch führt.

Im Hinblick auf die Emissionswerte des 2.4D, die durch seine Sparsamkeit im Umgang mit Dieselkraftstoff eh bereits recht niedrig sind, minimiert zum einen die hoch effiziente Verbrennung den Stickoxid- und Partikelanteil im Abgas. Zur weiteren Reduktion der Emissionswerte wird die neueste EGR-Technik (Exhaust Gas Recirculation, Abgasrückführung) eingesetzt, bei der die Abgase wieder in das Verbrennungssystem geführt werden. Die elektronisch gesteuerte, gekühlte Abgasrückführung des 2.4D stellt bei Dieselmotoren eine Weltpremiere dar. Mit Hilfe von zwei Oxidationskatalysatoren werden die Hauptbestandteile der übrigen Abgase, Kohlenwasserstoffe und Kohlenmonoxid reduziert. Ein kleinerer Katalysator sitzt am Ausgang des Turboladers und ein größerer direkt dahinter. Der kleine Katalysator erreicht so dicht am Turbolader schneller seine Betriebstemperatur als der Hauptkatalysator und ist daher bereits früh nach dem Kaltstart voll einsatzbereit.
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