Mit reduzierten Einlassventilhüben in Kombination mit einer Steuerzeitenanpassung konnten für den betriebswarmen Motor erhebliche Reduzierungen der Kohlenwasserstoff-Emissionen und des spezifischen Kraftstoffverbrauches nachgewiesen werden. Dieses Ergebnis war der Ausgangspunkt, das Potenzial des kleinen Ventilspaltes im Kaltstart- und Warmlaufbetrieb zu untersuchen. Bei diesen Motorbetriebszuständen hat der Katalysator wegen seiner verzögerten Aufheizung noch nicht die volle Wirksamkeit erreicht, so dass Maßnahmen, die die Abgasrohemissionen verringern und die Ansprechzeit des Katalysators verkürzen, wirkungsvolle Mittel sind, um die Abgasnormen zu erfüllen. Im Einzelnen wurden folgende motorinterne Einflüsse untersucht: - Einlassventilhub, - Einlassventil-Öffnungsdauer, - Ventilsteuerzeiten und - Einlassnockenkontur. Ergänzend hierzu wurde für die sich ergebende optimale Variante der Einfluss von: - Auslassspreizung, - Einspritzzeitpunkt, - Einspritzdruckanhebung, - Absenkung der Motorstarttemperatur und - Maskierungen im Ventilsitzbereich auf die HC-Rohemissionen untersucht. Abschließend wird im Beitrag das Potenzial von Flow Control Valves (FCV) im Saugrohr vergleichend zum kleinen Ventilspalt betrachtet. Bei der Bearbeitung des Forschungsprojektes wurden sowohl Simulationstechniken (PROMO und FIRE) eingesetzt als auch Motoruntersuchungen durchgeführt. An einem Strömungsprüfstand wurden unter stationären Bedingungen ergänzende und verifizierende Untersuchungen zu den 3D-Simulationen durchgeführt. Die Untersuchungen zum kleinen Ventilspalt ergaben, dass eine Reduzierung des Einlassventil-Hubes sowie eine asymmetrische Nockenform (steiler Anstieg - flacher Abfall) das Kaltstart-Warmlaufverhalten eines Ottomotors deutlich verbessern. Eine veränderte, optimierte Maskierung lässt aber, auf der Basis von Strömungsuntersuchungen, Verbesserungen im Kaltstart-Warmlaufverhalten vermuten.
HC-Reduzierung im Warmlauf eines Ottomotors
Motortechnische Zeitschrift ; 66 , 12 ; 994-999
2005
6 Seiten, 9 Bilder, 1 Tabelle, 6 Quellen
Article (Journal)
German
HC Reduzierung im Warmlauf eines Ottomotors
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