Ford EcoBoost bezeichnet eine Baureihe von Viertakt-Ottomotoren des Automobilherstellers Ford, die 2009 in Europa mit dem Ford Iosis-MAX vorgestellt und im Frühjahr 2010 bei den Modellen Ford Mondeo, Ford S-MAX und Ford Galaxy erstmals eingeführt wurde. Es sind Drei- oder Vierzylinder-Reihenmotoren mit vier Ventilen je Zylinder und zwei obenliegenden Nockenwellen (DOHC). Für den nordamerikanischen Markt gibt es auch mehrere Sechszylinder-V-Motoren, die seit 2009 in verschiedenen Ford- und Lincoln-Modellen angeboten werden.
Allgemeines Da die Motoren nach dem Downsizing-Prinzip entwickelt wurden, erreichen sie trotz des vergleichsweise niedrigen Hubraums recht hohe Leistungswerte. Hierzu verfügen sie über Benzindirekteinspritzung, Turboaufladung und Ti-VCT, einer variablen Steuerung der beiden obenliegenden Nockenwellen.
Ford plante 2012, im Zeitraum bis 2015 insgesamt 1,3 Millionen EcoBoost-Motoren für den europäischen Markt zu produzieren, weitere 800.000 Motoren für Märkte außerhalb Europas. Im September 2013 lief der zweimillionste EcoBoost-Motor vom Band, die zu diesem Zeitpunkt geplante Produktion für das gesamte Jahr 2013 betrug bereits 1,2 Millionen Exemplare.
Die EcoBoost-Motoren kommen auch in einigen Volvo-Modellen unter der Bezeichnung GTDi (Gasoline Turbocharged Direct injection) zum Einsatz.
Bereits 2001 wurde auf der IAA in Frankfurt ein Zetec S3 DISI (Direct Injection Spark Ignition, übersetzt: Direkteinspritzung mit elektrischer Zündung) genannter Motor-Prototyp der Öffentlichkeit vorgestellt. Es war ein Dreizylinder-Ottomotor mit 1,1 Litern Hubraum, der durch Turboaufladung und Benzin-Direkteinspritzung 81 kW (110 PS) leistete. Vibrationen verringerte bei diesem Motor eine Ausgleichswelle, die Kraftübertragung erfolgte über ein speziell entwickeltes Automatikgetriebe. Der Benzinverbrauch lag 15 bis 30 Prozent niedriger als der eines 1,8-Liter-Benzinmotors mit ähnlicher Leistung. Eine Markteinführung dieses Motors fand jedoch nie statt, da der für Motor und Getriebe kalkulierte Aufpreis in Höhe von 4.500 DM (~2.300 Euro, nach heutigem Wert EuroDie Zahl wurde mit der Vorlage:Inflation ermittelt, ist auf volle 100 Euro gerundet und bezieht sich maximal auf das vergangene Kalenderjahr) als nicht markttauglich angesehen wurden.
1,0-Liter-Dreizylinder Entwicklung und Produktion mini|Motorblock des 1,0-Liter-Dreizylinders
Der 1,0-Liter-EcoBoost-Motor ist eine Gemeinschaftsentwicklung der Ford-Entwicklungszentren in Köln-Merkenich und in Dunton, einem Vorort von Basildon (Essex). In der frühen Entwicklungsphase wurden sie vom Entwicklungsdienstleister FEV GmbH unter anderem in den Bereichen Design, CAE und Verbrennungsentwicklung unterstützt. Seit der Serienreife läuft das Triebwerk im Motorenwerk in Köln-Niehl und seit Mai 2012 auch in Craiova (Rumänien) bei Ford Romania vom Band. Ford kündigte zudem an, die Produktion des Motors auch im neuen Ford-Motorenwerk in Chongqing (China), das im Juni 2013 eröffnet wurde, zu starten.
Ford gab im Juni 2013 bekannt, die Produktion des 1,0-Liter-EcoBoost-Motors in Köln-Niehl ab Mitte August 2013 auf über 1.000 Einheiten pro Tag zu verdoppeln.
Bis zum September 2013 wurden 284.000 Exemplare des Motors produziert.
Technik Der Motor ist mit 74 kW (101 PS), 88 kW (120 PS), 92 kW (125 PS) und seit Juni 2014 auch mit 103 kW (140 PS) erhältlich und verbraucht im Ford Focus dabei 4,8 l/100 km, die Kohlendioxidemissionen liegen bei 109 g/km. Der Motor ist außerdem seit Oktober 2012 in den Modellen B-MAX, C-MAX und Grand C-MAX und seit Januar 2013 im Fiesta erhältlich. Später wurde er auch in den Baureihen Mondeo, EcoSport, Transit Courier, Tourneo Courier, Transit Connect sowie Tourneo Connect eingeführt.
Um Vibrationen des Motors zu verringern, wurde das Schwungrad mit einer präzise definierten Unwucht versehen, die dem bauartbedingt unrunden Lauf eines Dreizylinders entgegenwirkt. Eine Ausgleichswelle gibt es nicht. Durch das geringe Massenträgheitsmoment der besonders leistungsfähig konstruierten Turbine des Turboladers soll das Turboloch des Motors minimiert werden. Die Turbine des Turbos erreicht Spitzendrehzahlen von 248.000 min−1. Durch die Einspritzung des Kraftstoffs mit einem Druck von bis zu 150 bar wird eine bessere Zerstäubung und Verteilung des Benzin-Luft-Gemischs im Brennraum erreicht, außerdem kann der Einspritzvorgang in mehrere Teilsequenzen aufgesplittet werden. Hierdurch wird eine präziser steuerbare Verbrennung des Gemischs erreicht.
Der Abgaskrümmer wird gemeinsam mit dem Aluminium-Zylinderkopf gegossen und konnte auf diese Weise in den Kühlkreislauf integriert werden. Dies senkt die Abgastemperaturen und ermöglicht den Betrieb mit einem optimalen Luft-Kraftstoff-Verhältnis über einen breiteren Drehzahlbereich, was zu einer deutlichen Verbesserung der Abgasqualität und des Verbrauchs führt. Durch zwei getrennte Kühlkreisläufe für den Aluminium-Zylinderkopf und den Zylinderblock aus Gusseisen sowie die Reduzierung des Abstandes zwischen den Brennräumen auf 6,1 mm wird die Warmlaufphase verkürzt.
Ein großer Zahnriemen treibt die beiden Nockenwellen an; für den Antrieb der Ölpumpe sorgt ein weiterer kleiner Riemen. Beide Zahnriemen laufen im Motorölbad, was die Laufruhe erhöht, Reibungsverluste verringert und so die Lebensdauer erhöht, jedoch wird ein (nach Herstellerfreigabe) geeignetes Motoröl benötigt, das den Riemen nicht zersetzt, wie es viele andere Motoröle tun. Bauteile wie Kolben und Kurbelwellenlager sind mit speziellen Beschichtungen versehen, was zusammen mit modifizierten Kolbenringen die innere Reibung des Motors senkt. Um die kompakte Bauweise des Dreizylinders anschaulich darzustellen, wirbt Ford damit, dass die Grundfläche des Motors problemlos auf ein DIN-A4-Blatt passt. Der Motor wiegt etwa 98 kg.
Auch die Nebenaggregate sind für eine Senkung des Energiebedarfs ausgelegt, so arbeiten der Kompressor der Klimaanlage und die Ölpumpe mit variablen, geregelten Fördermengen.
Im Dezember 2016 kündigte Ford für das Jahr 2018 an, den Motor als ersten Dreizylindermotor weltweit mit einer automatischen Zylinderabschaltung auszustatten. Die Benzineinspritzung sowie die Ventilbetätigung des ersten Zylinders wird bei Bedarf innerhalb von 14 Millisekunden aktiviert bzw. deaktiviert. Durch den Druck des Motoröls wird in Abhängigkeit von Drehzahl, Drosselklappenstellung und Lastzustand über einen elektronisch gesteuerten Kipphebel die Verbindung zwischen der Nockenwelle und den Ventilen des ersten Zylinders unterbrochen. Die Ventile verbleiben in geschlossenem Zustand, was die Temperatur im Brennraum konstant hält und für eine effiziente Verbrennung bei der erneuten Aktivierung des Zylinders sorgt. Kraftstoffverbrauch und CO2-Emissionen sollen hierdurch um bis zu sechs Prozent sinken. Um auftretende Vibrationen zu verringern, wurden Schwungrad und Riemenscheibe neu entwickelt und mit definierten Unwuchten versehen. Zusätzlich werden bei den Fahrzeugen mit diesem Motor modifizierte Motoraufhängungen, Antriebswellen und Radaufhängungsbuchsen verwendet, auch diese Maßnahmen reduzieren Vibrationen merklich. Entwickelt wurde das System gemeinsam von Ingenieuren an den Ford-Standorten Aachen, Dagenham, Dearborn, Dunton und Köln sowie der Schaeffler-Gruppe.
Steuerkette ab 2018 Ab 2018 wurde der Motor umfassend revisioniert. Neben der neu entwickelten Zylinderabschaltung, wurde auch der Zylinderkopf überarbeitet. Dadurch sitzt nun der Turbolader nicht mehr vorne im Motorraum, sondern hinten an der Spritzwand. Der Zahnriemen zum Antrieb der Nockenwelle wurde durch eine Steuerkette ersetzt. Die Ölpumpe wird jedoch weiterhin von einem kleineren Zahnriemen angetrieben. Alle Fahrzeuge, die ab 2020 mit einem 1,0 EcoBoost Mild-Hybrid mit 48-Volt-Bordnetz ausgestattet sind, verfügen über diese überarbeitete Version.
Auszeichnungen Die Fachzeitschrift Engine Technology International verlieh dem Motor im Juni 2012 mit der besten jemals erreichten Punktzahl den Preis „Internationaler Motor des Jahres 2012“, sowie die Auszeichnungen „Bester neuer Motor“ und „Bester Motor bis 1,0 Liter Hubraum“. Die aus 76 internationalen Motorjournalisten bestehende Jury berücksichtigte dabei neben innovativen Motoren-Neuentwicklungen und -Technologien ebenso die Fahrbarkeit, das Leistungsvermögen, die Wirtschaftlichkeit und die Laufkultur der Motoren. Im Juni 2013 gewann der Motor erneut die beiden Auszeichnungen „Internationaler Motor des Jahres 2013“ und „Bester Motor bis 1,0 Liter Hubraum“. Dieses Mal bestand die Jury aus 87 internationalen Motorjournalisten aus 35 Ländern. 2014 gewann er beide Auszeichnungen zum dritten Mal, er errang damit als erstes Aggregat drei Auszeichnungen zum „Internationalen Motor des Jahres“. 2015 wurde der Motor abermals zum „Besten Motor bis 1,0 Liter Hubraum“ gewählt und belegte den zweiten Platz im Wettbewerb um den Titel des „Internationalen Motor des Jahres 2015“. 2016 wurde der Motor zum fünften Mal in Folge zum „Besten Motor bis 1,0 Liter Hubraum“ gewählt. Im Jahr 2017 wurde der Motor zum sechsten Mal in Folge mit dem Titel „Bester Motor bis 1,0 Liter Hubraum“ ausgezeichnet.
Im Oktober 2012 gewann der Motor die Auszeichnung „ÖkoGlobe“ 2012 in der Kategorie „Antriebe und Antriebsstrang“. Bei diesem vom Künstler HA Schult ins Leben gerufenen und gemeinsam vom TÜV Rheinland, den DEVK-Versicherungen und dem ÖkoGlobe-Institut der Universität Duisburg-Essen vergebenen internationalen Umweltpreis werden Fahrzeuge, Antriebstechnologien, Produktionsprozesse und (Mobilitäts-)Konzepte anhand ökologischer Kriterien bewertet. Das Magazin Auto Test zeichnete den 1,0-Liter-EcoBoost-Motor mit dem Innovationspreis der „Auto Test Sieger 2013“ aus.
Sonstiges Im September 2012 erreichte Nick Tandy am Steuer eines umgebauten Formel-Ford-Rennwagens mit einem 1,0-Liter-EcoBoost-Motor auf der Nordschleife des Nürburgrings mit 7:22 Minuten die elftschnellste Rundenzeit eines Straßenfahrzeugs, die jemals dort gemessen wurde. Die Leistung des Motors wurde auf 151 kW (205 PS) gesteigert, darüber hinaus musste der Wagen mit Radabdeckungen, vorschriftsmäßiger Beleuchtung, Blinker, einer Hupe und straßenverkehrstauglicher Bereifung ausgerüstet werden, um eine britische Straßenzulassung zu erhalten. Diese Rundenzeit lag unter derer vieler Supersportwagen, wie Lamborghini Aventador, Ferrari Enzo oder Pagani Zonda.
1,5-Liter-Dreizylinder Ford stellte auf dem Genfer Auto-Salon 2017 den Ford Fiesta ST mit einem neuentwickelten 1,5-Liter-Dreizylinder vor, die Markteinführung war 2018. Neben der Turboaufladung, der Benzin-Direkteinspritzung und der variablen Nockenwellenverstellung verfügt der Motor über eine Zylinderabschaltung, wie sie auch für den 1,0-Liter-Motor angekündigt wurde. Der Turbolader des Motors verfügt über neu gestaltete Schaufelräder, die für ein schnelleres Anliegen des Ladedrucks sorgen. Das Verbrennungsverfahren des Motors wurde durch eine Kombination von Direkteinspritzung und Saugrohreinspritzung optimiert. Da der Abgaskrümmer im Aluminium-Zylinderkopf integriert ist, kann der Turbolader besonders kurz hinter dem Brennraum platziert werden. Dies sorgt für ein schnelleres Ansprechverhalten, außerdem erreicht der Motor so schneller die optimale Betriebstemperatur.
Als Leistungsdaten wurden 147 kW (200 PS) sowie 290 Nm maximales Drehmoment bekanntgegeben, der CO2-Ausstoß beträgt voraussichtlich 114 g/km.
1,5-Liter-Vierzylinder Im April 2013 gab Ford bekannt, die EcoBoost-Motorenfamilie um einen 1,5-Liter-Vierzylinder zu erweitern, der auf der Auto Shanghai 2013 der Öffentlichkeit präsentiert wurde. Zunächst kam er in der chinesischen Version des neuen Ford Mondeo zum Einsatz, später war er für den Ford Fusion in Nordamerika und auch für die nächste Ford Mondeo-Generation, den Ford Focus sowie den Ford Kuga in Europa erhältlich.