Opel: Neuer Vollaluminium-3-Zylinder-Turbo auf der IAA 2013

Sauber, kultiviert und leise: Der neu konstruierte 3-Zylinder wird auf der Internationalen Automobilausstellung in Frankfurt im September seine Weltpremiere feiern. Der direkteinspritzende Turbobenziner mit einem Liter Hubraum ist nicht nur umweltfreundlich, das VollaluMINIum-Aggregat setzt auch neue Maßstäbe hinsichtlich des Antriebskomforts von 3-Zylinder-Motoren. Das Geräusch- und Vibrationsverhalten sowie die Laufkultur sind spürbar besser als bei vielen 4-Zylindern.

Das 85 kW/ 115 PS starke Powerpaket liefert satte 166 Nm Drehmoment über ein breites Drehzahlband von 1.800 bis 4.700 min^-1 hinweg. Damit generiert der 1,0-Liter-Turbo mehr Durchzugskraft als viele größere Triebwerke in der gleichen Leistungsklasse. Gleichzeitig ist der neue Motor 20% sparsamer als der aktuelle 1,6-Liter-Saugbenziner von Opel mit gleicher Leistung.

Sein Debüt feiert der 3-Zylinder zusammen mit einem ebenfalls neu entwickelten, manuellen 6-Gang-Getriebe nächstes Jahr im Opel ADAM. Der 1.0 SIDI (Spark Ignition Direct Injection), mit 12 Ventilen ist das erste Mitglied einer neuen, modular aufgebauten Motorenfamilie von 3- und 4-Zylinder-Benzinern im Hubraumspektrum bis 1,6 Liter. Schlüsselmerkmale dieser Familie sind modernste Technologien wie SIDI, variable Ventilsteuerung und der Leichtbau-Motorblock aus AluMINIum.

Opel-Entwicklung für klassenbeste Akustik

Die Opel-Ingenieure begannen die Entwicklung mit dem sprichwörtlichen weißen Blatt Papier. So war es möglich, die von gewöhnlichen 3-Zylindern her bekannten, rauen Laufeigenschaften zu umgehen, ohne die Wirtschaftlichkeit des Motors in Frage zu stellen.

Der Motorblock aus AluMINIum-Druckguss ist nicht nur leicht, seine Konstruktion dämmt auch die Abstrahlung strukturbedingter Triebwerksgeräusche ein. Die Hochdruck-Einspritzanlage ist vom Zylinderkopf isoliert, um die Übertragung von Schwingungen zu vermeiden; selbst die Kraftstoffpumpe und -leitungen wurden akustisch optimiert.

Darüber hinaus sorgt die in die Ölwanne integrierte Ausgleichswelle für Laufruhe. Angetrieben von einer Kette mit umgekehrten Zähnen für besonders sanften Betrieb, dreht sich die Welle exakt gegenläufig zur Kurbelwelle. Dank des sorgfältigen Massenausgleichs werden die für einen 3-Zylinder typischen Eigenvibrationen fast vollständig ausgeblendet. Als weitere Maßnahmen zur Geräuschreduzierung kommen zum Einsatz: akustisch optimierte Abdeckungen vorne und oben am Motor, die speziell ausgeführten Ansaugkrümmer und Nockenwellengehäuse, die isolierte Kurbelwelle mit Metall-Hauptlagerschalen, die Nockenwellen-Steuerkette mit umgekehrten Zähnen, der leise laufende Lader und eine abgeflachte Ölwanne aus Stahl.

Das Ergebnis dieser aufwendigen Arbeit: Der neue 1.0-SIDI ist nicht nur laufruhiger als andere Dreizylinder, er ist auch leiser als viele 4-Zylinder-Motoren. Vergleichstests haben gezeigt, dass das Geräuschniveau der Neukonstruktion bei Volllast über das gesamte Drehzahlband hinweg niedriger ist als bei gleichstarken Turbobenzinern mit 1,6 Liter Hubraum. Die innermotorischen Maßnahmen sind so effizient, dass der zusätzliche Aufwand für den Innenraum-Schallschutz deutlich reduziert werden konnte und sich komplexe Motoraufhängungs- oder Hilfsrahmenlösungen als unnötig erwiesen.

Die Integration des Auspuffkrümmers in den AluMINIum-Zylinderkopf ist ein Beispiel für die Präzisionsarbeit der Ingenieure; der Krümmer ist unmittelbar mit dem agilen, wassergekühlten Turbolader verschraubt. Diese kompakte Konfiguration fördert das spontane Ansprechverhalten des Laders bereits bei niedrigen Drehzahlen. Das maximale Drehmoment von 166 Nm liegt ab 1.800 min^-1 an. Damit hat der neue 3-Zylinder bei gleicher Drehzahl 30% mehr Durchzugskraft zu bieten als der 1,6-Liter-Motor.

Die Einspritzdüsen mit je sechs Öffnungen sind für einen effizienten Verbrennungsvorgang zentral über den Kolben positioniert, die zweifache Nockenwellenverstellung erlaubt eine variable Ventilsteuerung zwecks optimaler Sauerstoffversorgung des Motors. Die zweistufige Ölpumpe sowie die abschaltbare Wasserpumpe – sie bleibt für eine schnellere Warmlaufphase bei kaltem Motor aus – reduzieren ebenfalls den Verbrauch.

Neues 6-Gang-Getriebe in Leichtbauweise

Der 1.0 SIDI ist an ein neu konstruiertes 6-Gang-Schaltgetriebe gekoppelt, das speziell für Motoren dieser Drehmomentklasse entwickelt wurde. Mit 37 kg Trockengewicht ist es rund 30% leichter als die aktuelle Ausführung. Gerade einmal 375 mm Länge zeugen von den kompakten Abmessungen.

Mit kurzen, exakten Schaltwegen bei geringem Kraftaufwand vermittelt das neue Getriebe höchsten Schaltkomfort. Das Aggregat verfügt über zahlreiche Merkmale der kürzlich von Opel eingeführten nächsten Getriebe-Generation. Dazu zählen Klauenräder mit weiter, asymmetrischer Verzahnung, eine Dreifachkonus-Synchronisation im 1. und 2. Gang sowie die Doppelkonus-Synchronisation der Gänge drei und vier. Auch der Rückwärtsgang ist selbstverständlich synchronisiert.

Das neue Getriebe wird in einer Vielzahl von Opel-Modellen der Kleinwagen- und Kompaktklasse mit Motoren bis 220 Nm Drehmoment zum Einsatz kommen. Angesichts von 12 Übersetzungsverhältnissen und sieben Achsübersetzungen ergeben sich mannigfaltige Abstimmungsmöglichkeiten, so dass für jede Antriebsstrang-Konfiguration höchste Effizienz gewährleistet ist.

Nächster Schritt hin zur Rundumerneuerung der Opel-Antriebe

Die Einführung des 1.0 SIDI und des damit kombinierten 6-Gang-Getriebes der nächsten Generation ist der jüngste Schritt hin zur Rundumerneuerung des Opel-Antriebsportfolios. Dabei werden bis 2016 drei neue Triebwerksfamilien und 13 neue Motoren sowie eine Vielzahl neuer Kraftübertragungen auf den Markt kommen.

Das Rundumerneuerungs-Programm begann im vergangenen Jahr, als die ersten so genannten mittelgroßen Benziner und Diesel Premiere hatten. Diesen 1,6-Liter-Turbo-Motoren wird nun der 1.0 SIDI als erstes Mitglied der Kleinhubraum-Benzinerfamilie an die Seite gestellt. Alle Aggregate laufen im ungarischen Opel-Werk Szentgotthárd auf derselben Montagelinie vom Band.

Mit der neuen Aggregate-Generation entspricht Opel dem stetig wachsenden Bedarf an extra effizienten Antrieben. Das sind tendenziell kleinvolumige, verbrauchs- und emissionsarme Motoren, die keinerlei Zugeständnisse in Sachen Kraft und Laufkultur erFordern.