Neuer Lexus IS mit innovativem 2,0 Liter Turbo-Benzinmotor

Lexus erweitert seine IS Baureihe um den sportlichen IS 200t, der sich durch einen leistungsstarken Benzinmotor mit Turbo-Aufladung auszeichnet.

Der 2,0-Liter-Reihenvierzylinder ist mit der variablen Ventilsteuerung VVT-iW (Variable Valve Timing-intelligent Wide) und einem Twin-Scroll-Turbolader mit flüssigkeitsgekühltem Ladeluftkühler ausgestattet. Das Aggregat erzielt eine Leistung von 245 PS (180 kW) und ein maximales Drehmoment von 350 Nm. Eine sequenzielle 8-Stufen-Direktschaltautomatik, die Lexus bereits in der Sportlimousine RC F verwendet, überträgt die Kraft an die Hinterräder des IS 200t.

Die Kombination aus flüssigkeitsgekühltem Zylinderkopf mit integriertem Abgaskrümmer und Twin-Scroll-Turbolader sorgt für Drehfreude und kraftvolle Leistungsentfaltung sowie ein hohes Drehmoment, das bereits bei niedrigen Drehzahlen bereit steht. Dank der variablen Ventilsteuerung VVT-iW kann der Motor bei geringer Last im verbrauchsgünstigen Atkinson-Zyklus verwendet werden.

Der IS 200t beschleunigt in nur 7,0 Sekunden auf 100 km/h und er erreicht einen durchschnittlichen Benzinverbrauch von lediglich 7,0 Litern auf 100 Kilometer. 

Zylinderkopf mit integriertem 4-in-2-Abgaskrümmer und Twin-Scroll-Turbolader

Seine innovative Motortechnologie verleiht dem Aggregat ein äußerst direktes Ansprechverhalten mit minimalem Turboloch und viel Drehmoment aus dem Drehzahlkeller. Gleichzeitig realisierten die Lexus-Entwickler einen geringen Kraftstoffverbrauch und niedrige Emissionswerte.

Der 4-in-2-Krümmer im Zylinderkopf koppelt jeweils die beiden Zylinderpaare, die im gleichen Ansaug- und Verdichtungstakt arbeiten. In Verbindung mit dem hocheffizienten Twin-Scroll-Turbolader vermeidet dieses Konzept Interferenzen zwischen den Abgasströmen der einzelnen Zylinder und trägt so dazu bei, ein hohes Drehmoment über ein breites Drehzahlband zu realisieren. Die Integration der Abgaskrümmer in den flüssigkeitsgekühlten Zylinderkopf gestattet zugleich eine optimierte Kühlung der Abgase, ohne die notwendige Aufwärmung des Katalysators zu beeinträchtigen. Das schont den Katalysator und stellt zugleich sicher, dass der Motor in möglichst vielen Lastzuständen mit einem stöchiometrisch optimalen Kraftstoff-Luft-Gemisch betrieben werden kann.

Unmittelbar am Motor ist auch der flüssigkeitsgekühlte Ladeluftkühler positioniert. Diese Anordnung sorgt für ein möglichst geringes Luftvolumen zwischen dem Lader und den Einlassventilen. Dadurch minimierten die Lexus Ingenieure das Turboloch und erzielten ein sehr spontanes Ansprechverhalten.

Ein Bypass-Ventil gestattet dem Motormanagement, den Twin-Scroll-Turbolader bei niedrigen Drehzahlen zu umgehen, bei denen der Turbolader nicht benötigt wird. Der so verringerte Abgasgegendruck senkt die Pumpverluste und damit den Benzinverbrauch.

D-4ST Kraftstoff-Einspritzung

Die D-4ST Kraftstoff-Einspritzung (Direct injection 4 stroke gasoline engine Superior version with Turbo) umfasst eine Hochdruck-Einspritzung in die Verbrennungsräume und eine Niederdruck-Einspritzung in den Ansaugtrakt. Die beiden Einspritzsysteme werden lastabhängig geregelt, um in allen Betriebszuständen eine optimale Verbrennung zu erreichen. Das trägt insbesondere zu einer hohen Drehmomentausbeute im unteren Drehzahlbereich und einer hohen Kraftstoffeffizienz bei.

Das hochmoderne Einspritz-System optimiert den gemeinsamen Einsatz von Direkteinspritzung und Turbolader-Technologie, indem es störende Wechselwirkungen zwischen dem Ladedruck und der gezielten Frischgasverwirbelung minimiert. Dies wird durch die besondere Gestaltung von Einlasskanälen und Kolbenböden erreicht.

Innovative Dual VVT-iW Technologie

Der neue Lexus Turbomotor ist mit einer variablen Ventilsteuerung mit VVT-i für die Auslass- und VVT-iW für die Einlassventile ausgestattet. Diese Systeme steigern einerseits die Spitzenleistung bei Volllast und die Drehmomentausbeute über den gesamten Drehzahlbereich. Darüber hinaus ist es dank der variablen Ventilsteuerung VVT-iW auch möglich, den Benzinmotor bei geringer Last vom Otto-Zyklus auf den verbrauchgünstigeren Atkinson-Zyklus umzuschalten.

Im Atkinson-Zyklus schließen die Einlassventile während des Verdichtungstaktes erst spät, was die Pumpverluste reduziert und die Kraftstoffeffizienz erhöht.

Weitere innovative Merkmale

Der neue 2,0 Liter Turbomotor baut bemerkenswert leicht und kompakt. Das Kurbelgehäuse fertigt Lexus aus besonders hitzebeständigem Stahlguss mit geringem Nickelanteil, die Zylinderkopfabdeckung und der Einlasstrakt bestehen aus Kunstharz. Die modernen Werkstoffe tragen dazu bei, dass der einbaufertige Motor nur 160 Kilogramm auf die Waage bringt.

Besonderes Augenmerk legten die Lexus Entwickler darauf, die Reibungsverluste innerhalb des Motors zu minimieren. So reduziert beispielsweise die versetzte Kurbelwelle die Kolbenlast und damit die Reibungsverluste von Kolben und Kurbeltrieb. Mit höchster Präzision gebohrte Zylinder, eine reibmindernde Beschichtung der Kolbenhemden sowie Kolbenringe mit verringerter Spannung dienen dem gleichen Ziel. Zugleich optimierten die Ingenieure das Gewicht aller beweglichen Teile.

Der Ventiltrieb baut besonders leicht; die verwendete Steuerkette zeichnet sich durch einen besonders niedrigen Reibbeiwert aus. Auch die Öldichtringe der Kurbelwelle fertigt Lexus aus reibungsarmen Werkstoffen. Ein spezieller Mechanismus variiert zudem die Ölfördermenge für einen optimierten Schmiermittelfluss.

Ein durchdachtes Temperaturmanagement trägt dazu bei, die Kraftstoffeffizienz zu steigern. Damit der Motor bei Kaltstarts möglichst schnell seine optimale Betriebstemperatur erreicht, wird beispielsweise nicht nur der Kühlmittelstrom in den Kühlmantel des Motors unterbrochen, sondern auch die Spritzöl-Kühlung der Kolbenböden. 

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