Das direkte Einspritzen des Kraftstoffs in den Zylinder hat beim Ottomotor neben dem homogenen Brennverfahren eine weitere Betriebsart ermöglicht: den Schichtladebetrieb. Während im homogenen Betrieb ein Kraftstoff-Luft-Verhältnis im gesamten Zylinder um Lambda 1 gewählt wird, hat man im Schichtladebetrieb ein sehr mageres Gemisch mit einer kleinen zündfähigen Gemischwolke um die Zündkerze herum. Damit lässt sich im Teillastbereich bis zu 15 % Kraftstoff einsparen. Um das strahlgeführte Verbrennungsverfahren für den Schichtladebetrieb realisieren zu können, entwickelt Bosch die zweite Generation der Benzindirekteinspritzung (BDE), deren Herzstück neue Injektoren sein werden. Für kostengünstigere Motoren wird es einen neuen Mehrlochinjektor mit Magnetantrieb geben, dessen Bauweise Verkokungen verhindern soll. Der zweite Lösungsansatz - ein piezogesteuerter Injektor mit einer nach außen öffnenden Düse - wird bereits im nächsten Jahr serienreif sein. Zusammen mit einer Systemdruckerhöhung auf 200 bar und schnellen Schaltzeiten (bis zu drei Einzeleinspritzungen) soll er die strahlgeführte Schichtladung ermöglichen. Alle noch vorhandenen Nachteile der Schichtladung können durch die Kombination der homogenen Benzindirekteinspritzung mit einem Turbolader umgangen werden. Mit der Direkteinspritzung wird die Brennraumtemperatur bei aufgeladenen Ottomotoren abgesenkt und so die Klopfgefahr reduziert. Ein weiteres Absenken des Klopfrisikos kann durch Mehrfacheinspritzungen erzielt werden. Aufgeladene Direkteinspritzer helfen auch, den Kraftstoffverbrauch weiter zu senken. Einen weiteren Faktor, mit dem sich das Potenzial des Ottomotors ausschöpfen lässt, sieht Bosch in flexiblen Steuerzeiten. So lässt sich beispielweise das Drehmoment im unteren Drehzahlbereich durch ein spätes Schließen des Einlassventils deutlich anheben. Fernziel bei der variablen Ventilsteuerung ist der nockenwellenlose Motor, mit dem allerdings erst nach etwa 10 Jahren gerechnet wird. Selbst wenn der Benzindirekteinspritzer sich immer mehr durchsetzten wird, gibt Bosch dem Saugrohreinspritzer noch eine gute Chance. Vor allem in der kostensensiblen Einsteigerklasse wird er nach wie vor seine Berechtigung haben. Beim Verwirklichung der neuen Direkteinspritzkonzepte spielt neben verbesserten Brennverfahren und ebensolcher Einspritztechnik die elektronische Steuerung eine bedeutende Rolle. Die Diagnose erhält laut Bosch einen immer wichtigeren Stellenwert. Mittelrweile werden bereits 50 % des Rechnervolumens für Diagnosezwecke bereitgestellt.
Mehr Schwung für den Benzinmotor
More drive for spark ignition engines
Krafthand ; 77 , 15 ; 32-34
2004
3 Seiten, 5 Bilder
Article (Journal)
German
Pkw (Personenkraftwagen) , Benzinmotor , technische Entwicklung , Stand der Technik-Bericht , Trend (Entwicklung) , Abgasturboaufladung , Schichtaufladung , Kraftstoff-Luft-Gemisch , Teillast , Kraftstoffeinsparung , Brennraum (Verdichtung) , Klopffestigkeit , Ventilsteuerung , Drehzahlbereich , Drehmoment , Magnetantrieb , Diagnose (Technik) , Benzindirekteinspritzung
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