[Empa] – Der Comprex-Lader ist, wie der Turbolader auch, eine Schweizer Erfindung. Er nutzt Druckwellen im direkten Kontakt des Abgases mit der Frischluft zur Aufladung, während ein Turbolader zwei Strömungmaschinen (Turbine und Verdichter) koppelt. Ein brandneues Design mit dem Namen „Comprex 2.0“ zeigte nun viele Vorteile in Kombination mit einem Erdgasmotor.
In den 1980er Jahren wurden Comprex-Lader [1] in PKW-Dieselmotoren von Opel und Mazda eingesetzt. Doch der Lader hatte Nachteile: Beim Motorkaltstart war der Aufbau des Druckwellenprozesses schwierig, und temperaturbedingte Effekte bei Lastwechseln führten zu Emissions- und Effizienzproblemen.
Inzwischen haben Ingenieure der Firma Antrova AG (Stein am Rhein) den Comprex-Lader weiterentwickelt: Unterstützt von einem Elektromotor funktioniert er in allen Bedingungen problemlos, und ein neues Design des sogenannten Zellenrotors löst die früheren Schwierigkeiten bei Temperaturänderungen vollständig.
Im Motorenlabor der Empa wurde der Comprex-Lader in Verbindung mit einem Gasmotor erprobt.
Bild: Empa
Empa-Forscher haben, in Zusammenarbeit mit einem Nutzfahrzeug- und dem Comprexhersteller, einen Erdgasmotor mit einem solchen „Comprex 2.0“-Lader aufgebaut und sowohl im Kaltstart wie auch im gesamten warmen und im dynamischen Betrieb das sehr gute Funktionieren des neuen Comprex-Designs aufzeigen können.
Der Motor liefert, im Gegensatz zum Turbo-Pendant, bereits praktisch ab Leerlaufdrehzahl ein enorm hohes Drehmoment, was einerseits die Fahrbarkeit verbessert und andererseits, in Kombination mit sogenanntem Miller-Betrieb [2] und einer Anpassung der Getriebeübersetzung, Verbrauchseinsparungen mit sich bringt.
Zugleich wird der Katalysator sechsmal schneller warm als beim Turbomotor, was für bessere Abgaswerte sorgt. Schließlich ermöglicht der Comprex eine hohe Motor-Bremswirkung – der Fahrer eines Nutzfahrzeugs müsste sehr viel seltener die mechanischen Bremsen benutzen.
[1] — Entwickelt wurde der Comprex-Lader in den 1970er und 1980er Jahren von Brown, Boveri & Cie. in Baden (Kanton Aargau in der Schweiz). Er erhält die Energie zum Druckaufbau der Ladeluft durch das Abgas. Der Lader ist ein Strömungswiderstand im Abgasstrang ähnlich einem Turbolader und generiert damit eine sogenannte Aufstaufläche, aus der ein Druckanstieg zwischen Motor und Lader resultiert. (Mehr: Wikipedia ↗)
[2] — Der Miller-Kreisprozess (auch Miller-Zyklus) für Verbrennungsmotoren ist benannt nach dem Erfinder Ralph Miller, der sich 1957 einen Ventiltrieb patentieren ließ, bei dem das Einlassventil sehr früh, noch während des Ansaugtaktes schließt. (Mehr: Wikipedia ↗)
