EPA Tier4, IMO Tie3 und EU3b Emissionslimits erfordern Einspritzsysteme mit voller Flexibilität in den Einspritzparametern als auch ausgezeichnete Gemischbildung. Das gilt sowohl für schnelllaufende als auch mittelschnelllaufende Dieselmotoren. Die NOx Grenzwerte können entweder über gekühltes hoch AGR im Brennraum oder über Stickoxidreduktion im Abgastrakt (SCR) erreicht werden. AGR Applikationen erfordern ausgezeichnete Kraftstoffzerstäubung und Gemischbildung, um Rußbildung während der Verbrennung zu vermeiden. Bei SCR Applikationen ergeben sich zusätzliche Kosten für AdBlue (Harnstoff). Dies muss über signifikante Kraftstoffverbrauchsverbesserungen kompensiert werden. Eine Kraftstoffverbrauchsverbesserung kann nur über neue Brennverfahren und volle Flexibilität des Einspritzzeitpunktes, der Möglichkeit von Mehrfacheinspritzungen und hervorragender Gemischbildung erreicht werden. Beide Ansätze machen ein Common Rail Einspritzsystem mit ausgezeichneter Gemischbildung zwingend erforderlich. Der Artikel stellt das MCRS-22 (Modular Common Rail System für 2200 bar) Systeme und seine Komponenten für schnelllaufende und mittelschnelllaufende. Das MCRS-22 deckt spezifische Motorenleistungen von 100 bis 350 kW/Zyl für Dieselmotoren von L4 bis V20 Konfigurationen ab. Die Markteinführung startet in 2013 bei schnelllaufenden Motoren und folgt in 2015 mit mittelschnelllaufenden Motoren. Es werden alle Applikationsfelder von Lokomotiven, Marine, C&I und Gen-set abgedeckt.
EPA Tier4, IMO Tie3 and EU3b emission limits require injection systems which enable full application flexibility and excellent mixture preparation. This applies to high speed as well as medium speed engines NOx emission limits can either be reached by high EGR rates in the combustion chamber or by SCR after treatment of the exhaust gases EGR applications require excellent mixture preparation and distribution to prevent soot formation during the combustion. Applications with SCR after treatment have a penalty due to additional AdBlue costs during engine operation. They have to compensate the AdBlue (urea) costs by significant improvement of fuel economy. This can only be achieved by full flexibility of injection timing, the capability of multiple injections and excellent mixture preparation. Both approaches lead to the need of common rail injection systems with optimized mixture preparation. The papers presents system and component designs of the Modular Common Rail System for high and medium speed Diesel and medium speed engines up to 2200 bar fuel pressure. These injection systems cover the full range from 100 to 350 kW/Cyl and have full system lay out flexibility for engines from L4 to V20 engines. The production roll out for the Diesel injection systems starts in 2013 for high speed- and will be completed for medium speed engines in 2015. It is covering marine, C&I, locomotive and gen set applications. Measures to improve the performance, durability and robustness of the injection system down to component level are presented, focusing on the key components high pressure pump and injector. Optimizations of the high pressure injection components for fatigue stress, wear, cavitation and fuel atomization as well as the contribution of simulation tools are shown.
Das modulare 2200bar Common Rail System für schnelllaufende und mittelschnelllaufende Dieselmotoren
2014
17 Seiten, Bilder, 6 Quellen
Aufsatz (Konferenz)
Deutsch
Gemischbildung , Rußbildung , Markteinführung , Kraftstoffverbrauch , Common-Rail-System , mittelschnelllaufender Dieselmotor , Einspritzsystem , Flexibilität , Grenzwert , Schnellläufer , mittelschnelllaufender Motor , Brennkammer , Brennerraum , Lokomotive , Marine , NOx-Emission , Maschinenbetrieb , Einspritzbeginn , Komponentenentwicklung , hohe Geschwindigkeit , Hochdruckpumpe , Hochdruckeinspritzung , Zerstäubung
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