Benzin-Direkteinspritzung
        Direct Petrol Injection

Aufgabe

Die Konstrukteure verfolgen mit der Benzin-Direkteinspritzung mehrere Entwicklungsziele. Wenn Benzin beim Ottomotor direkt in den Brennraum eingespritzt wird, wirkt sich die gesamte Kühlung durch Kondensation des Kraftstoffes ausschließlich auf den Brennraum aus. Dies bringt eine geringere Klopfneigung und damit ist eine höhere Verdichtung möglich. Bei gleichem Hubraum stellen sich ein höheres Drehmoment und damit auch eine höhere Leistung ein. Der Motor reagiert besser auf Gaspedaländerungen. Im Teillastbetrieb ist eine messbare Verbrauchseinsparung angestrebt.
Historisch gesehen experimentierte Daimler-Benz schon 1936 mit der Benzin-Direkteinspritzung in Flugmotoren, um die Kraftstoffversorgung unabhängig von den Flugbedingungen zu machen. In der zweiten Hälfte des 20. Jahrhunderts begann auch ihr Siegeszug im Pkw. Zunächst kombiniert mit dem Zweitaktmotor (Hanomag Gutbrod), der nun mit reiner Luft und ohne Mischungsschmierung betrieben werden konnte. Nach einem weiteren Debüt im Mercedes 300 SL war es lange Zeit still, bis 1997 Mitsubishi unter dem Stichwort Gasoline Direct Injection das Thema wieder aufgriff.

Funktion

Nach der Zentraleinspritzung ist mit der indirekten Mehrpunkteinspritzung und jetzt bei der Direkteinspritzung die Zeit für die Gemischbildung immer kürzer geworden. Sie stellt deshalb besondere Anforderungen an den Druck bzw. die Art der Einspritzung und die Führung des Luftstroms. Besondere Forschungsarbeit mit Beobachtung der innermotorischen Vorgänge durch Hochgeschwindigkeitskameras ist für die Entwicklung von entsprechenden Brennräumen, Zünd- und Einspritzsystemen beinahe schon unerlässlich.

Zukunft

Die Benzin-Direkteinspritzung erfordert bei einem Wechsel zwischen Homogenbetrieb und Schichtladebetrieb offensichtlich noch mehr Erforschung der Strömungsverhältnisse im Brennraum und der Strahlausbreitung von Einspritzventilen. Auch die Regelung und die Abgasentgiftung sind hier wesentlich schwieriger als bei indirekter Einspritzung. Deshalb gehen viele Hersteller den einfacheren Weg des Homogenbetriebs.
Es werden hier noch Möglichkeiten der Verfeinerung sichtbar, z.B. genaue Steuerungen der Luftverwirbelung im Ansaugrohr, vom gezielten Verändern der Ansaugwege einmal abgesehen. Umschaltpunkte sind möglich, wodurch im unteren Drehzahlbereich eine Luftwalze erzeugt und im oberen eine vollkommene Durchflutung erzielt wird.
Das wird diese Technik nicht daran hindern sich durchzusetzen und mit dem Common-Rail-Verfahren dem Dieselmotor bis auf die vorhandene Zündanlage immer ähnlicher zu werden. Hoffentlich bald auch in den Vorteilen des günstigen Verbrauchs und des hohen Drehmoments im unteren Drehzahlbereich.

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