(Forts. aus Heft 67 (2006)10, S.798-805) Die homogene Dieselverbrennung (HCCI) zeichnet sich durch extrem geringe Stickoxid- und Partikelemissionen aus. In einem Vorhaben der FVV wurde dieses Brennverfahren auf die Umsetzbarkeit im Pkw- und Nfz-Dieselmotor untersucht und bewertet. Im zweiten Teil Beitrags werden die Ergebnisse der mit dem Nutzfahrzeugteil des Projekts befassten Forschungsstellen vorgestellt. Die Untersuchungen liefen an beiden Forschungsstellen auf vorhandenen Einzylindermotoren. Am ivb wurde für die Untersuchungen der homogenen Brennverfahren ein auf der MAN-D28-Baureihe basierender Motor verwendet, der für die mit diesen Verfahren erreichbaren Mitteldrücke ausreichend dimensioniert war. Entsprechend der Zielstellung wurde der Motor am FIF mit äußerer Gemischbildung (Butaneinbringung im Saugrohr) und mit innerer Gemischbildung mit Dieselkraftstoff betrieben. Mit den indizierten Daten sind für die drei Brennverfahren Prozessrechnungen (DVA) durchgeführt worden. Die bestehenden Wärmeübergangsmodelle für konventionelle Brennverfahren sind auch für homogene Brennverfahren im dargestellten Toleranzbereich verwendbar. Sie geben die Messwerte mit der gleichen Qualität wie bei konventionellen Brennverfahren wieder. Nachdem eine Ausweitung des Lastbereichs durch Erhöhung der homogen umgesetzten Kraftstoffmasse ausschied, wurde die Einbringung einer zweiten, inhomogen verbrennenden Kraftstoffmasse untersucht. Auf Basis der Untersuchungen zum Homogen-DI-Lastbereich wurden vier möglichen Strategien für ein solches teilhomogenes Verfahren betrachtet. Es wurde ein neues Brennverfahren entwickelt, die Split Combustion. Diese ermöglicht eine deutliche Reduktion der NO(x)- und Rußemissionen bis unter die für Euro 5 erforderlichen Werte. Parallel dazu sind für die untersuchten Brennverfahren die Wandwärmeübergänge experimentell ermittelt worden. Eine grundlegende Änderung des Wärmeübergangs bei homogener gegenüber konventioneller Verbrennung konnte hierbei nicht nachgewiesen werden. Im untersuchten Lastbereich ist mit keiner höheren Bauteilbelastung durch Wärmeeintrag zu rechnen. Jedoch werden die mechanischen Grenzen heutiger Serienmotoren mit zunehmender Last aufgrund der hohen Drücke während der Verbrennung sehr schnell erreicht. Die betrachteten Modelle zum Wandwärmeübergang geben die Wandwärmeverluste bei Split Combustion offensichtlich nicht vollständig wieder.
Homogene Dieselverbrennung - Verfahren zur Emissionsreduzierung. Teil 2: Untersuchungen am Nfz-Motor
Motortechnische Zeitschrift ; 67 , 11 ; 906-917
2006
11 Seiten, 12 Bilder, 3 Tabellen, 12 Quellen
Article (Journal)
German
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|Homogene Dieselverbrennung bei NKW-Motoren
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