Die weiterentwickelten 16V-Zetec-E Motoren für den Ford Focus, Mondeo und Cougar

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Die weiterentwickelten 16V-Zetec-E Motoren für den Ford Focus, Mondeo und Cougar

Wölfle, M. / Grünert, T. / Kuske, A. / Warren, G.A.

Im Jahr 1992 erneuerte Ford seine Motorenpalette mit der Produktionseinführung der 16-Ventil-Motorenfamilie Zetec-E. Diese Motoren decken einen Hubraumbereich von 1,6 bis 2,0 l ab. Sie werden weltweit an drei Produktionsstätten gefertigt. Die wichtigsten Verbesserungen der im Jahr 1998 eingeführten neuen Generation der Zetec-E-Motoren werden am Beispiel der 2,0-l-Variante im Detail vorgestellt. Die Verbesserung der Motorlaufruhe bildete den Schwerpunkt der vorgestellten Entwicklungsarbeiten. Folgende Maßnahmen wurden dabei untersucht: Verringerung der freien Massenkräfte, Anhebung der ersten Eigenfrequenz des vorderen Motorlagers und Anhebung der Biege-Eigenfrequenz des Motor-Getriebe-Verbundes. Neben der Verbesserung des Biegeschwingungsverhaltens beeinflussen die Konzepte auch die Luftschallabstrahlung über den unteren Teil des Motors. Im Vergleich zur Basisversion mit Aluminium-Ölwanne zeigen die Summenpegel des Luftschalls aller drei beschriebenen Konzepte deutliche Vorteile bei Null- und Vollast. Zum Erreichen der Emissionsgrenzwerte entsprechend EU-Stufe 2 und D3/D4 bzw. EU-Stufe 3 ist eine weitere Absenkung der NOx-Rohemissionen sowie der Kohlenwasserstoff-Emissionen in der ersten Phase des Emissionszyklus notwendig. Folgende Maßnahmen wurden hierzu untersucht: motornahe Anordnung des Katalysators, externe Abgasrückführung sowie Sekundärlufteinblasung ins Abgassystem. Im Rahmen der Änderungen für den verbesserten Motor wurde das Eigengewicht nochmals signifikant reduziert. Im Vergleich zum ursprünglich eingeführten Design wurden je nach Hubraumvariante Gewichtsreduzierungen zwischen 7 und 8 % erreicht. Auch die Parameter Qualität, Zuverlässigkeit und Wartungsfreiheit wurden weiter gesteigert.