Die Auslegung der Einspritzausrüstung - insbesondere der Einspritzdüsenkonfiguration - erfolgt primär im Spannungsfeld zwischen Maximalleistung und dem geforderten Rohemissionsniveau. Aktuelle Entwicklungen von Niedrigemissionskonzepten zeigen einen klaren Trend zu kleineren Spritzlochdurchmessern. Das Potenzial von kleineren Spritzlochdurchmessern liegt in einer verbesserten primären Gemisehaufbereitung infolge einer verbesserten Mischung von Luft und Kraftstoff, womit die Russbildung vermindert und die Russoxidation verbessert werden kann. Im Gegensatz dazu sind im Volllastbetrieb hohe Einspritzraten erforderlich, um kurze Brenndauern und damit eine hohe Leistungsausbeute und hohe Wirkungsgrade zu gewährleisten. Eine Verkleinerung der Spritzlochdurchmesser ist hier nicht ziel führend, da die Reduktion der Einspritzrate in Folge einer Spritzlochverkleinerun nur bedingt durch eine Erhöhung der Spritzlochanzahl zu kompensieren ist. Die Hauptfragen, die sich hieraus ableiten lassen sind: Ist eine Verkleinerung des Düsenlochdurchmessers automatisch mit einer Verbesserung des NOx-Partikel Trade-Offs verbunden? Wo ist auf der anderen Seite die Grenze der Korrelation zwischen Erhöhung des hydraulischen Durchflusswertes (HD-Wert) und der Anhebung der spezifischen Leistung? Insofern werden im Rahmen dieser Veröffentlichung sowohl die Grenzen einer Leistungssteigerung von Dieselmotoren durch HD-Wertanpassung als auch die Interaktionen zwischen variierenden HD-Werten in der Teillast für unterschiedliche Brennraumgeometrien diskutiert. Einzylinderversuche an einem Hochleistungskonzept haben gezeigt, dass eine Steigerung des hydraulischen Düsendurchflusses zur Leistungssteigerung beitragen kann, eine Steigerung über einen Grenzwert hinaus sich aber kontraproduktiv auswirkt. Ursächlich sind hierfür einerseits eine verschlechterte Gemischaufbereitung mit großen HD-Werten und stärker ausgeprägte Sitzdrosseleffekte. Andererseits wird ab einer bestimmten Einspritzrate die Gemischbildungsgrenze des Brennverfahrens erreicht, und somit kann eine weitere Steigerung der Einspritzrate nicht in eine schnellere und damit wirkungsgradgünstigere Verbrennung umgesetzt werden. Diese Aussagen beziehen sich auf das den Volllastuntersuchungen zu Grunde liegende Ladedruckniveau. Im Teillastbetrieb zeigt sich für eine HD-Wert-Verkleinerung ein signifikantes Potenzial zur Verbesserung des NOx-Partikel Trade-offs, wenn die Brennraumgeometrie entsprechend konfiguriert wird. Weite und flache Mulden zeigen ein etwas geringeres Potenzial zur Verbesserung des NOx-Partikel Trade-offs bei einer Verkleinerung des hydraulischen Durchflusses, insbesondere bei höherer Teillast und damit verbundenen höheren Aufladegraden. Hier wird die verbesserte primäre Gemischbildung mit verkleinerten Düsenlöchern durch einen geringeren Strahlimpuls und einer daraus folgenden schlechteren Lufterfassung überkompensiert. Da gerade der hohe Teillastbereich bezüglich einer verbesserten Homogenisierung das größte Potential bietet, ist hier eine genaue Anpassung aller verbrennungsrelevanten Parameter notwendig, um das volle Potenzial verbesserter Düsengeometrien auszuschöpfen.


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    Titel :

    Einfluss des hydraulischen Düsendurchflusses auf das motorische Verhalten bei Pkw-DI-Dieselmotoren


    Weitere Titelangaben:

    Influence of the hydraulic flow rate on the engine operation of HSDI-diesel engines


    Beteiligte:
    Lamping, M. (Autor:in) / Körfer, T. (Autor:in) / Laumen, H.J. (Autor:in) / Rohs, H. (Autor:in) / Pischinger, S. (Autor:in) / Busch, H. (Autor:in) / Neises, H. (Autor:in)


    Erscheinungsdatum :

    2007


    Format / Umfang :

    16 Seiten, 16 Bilder, 1 Tabelle, 11 Quellen



    Medientyp :

    Aufsatz (Konferenz)


    Format :

    Print


    Sprache :

    Deutsch