Anhand des Beispiels der Höchstdruckeinspritzung werden in der vorliegenden Veröffentlichung die Wirkmechanismen mit Hilfe des eng verzahnten Verbunds an Diagnostiktools der IAV GmbH von grundlegender Simulation bis zur Emissionsbetrachtung an einem Einzylinder-Forschungsmotor aufgezeigt. Ausgehend von einer bereits in der Konzept- und Auslegungsphase durchgeführten Hydrauliksimulation, kann eine gute Kongruenz mit den gemessenen Resultaten (hydraulisch und optisch) aller begleitenden Tools nachgewiesen werden. Mit einem hohen Grad an Absicherung kann die Entwicklungszeit auf diesem Weg sehr stark verkürzt werden. Der bedingt durch eine Drucksteigerung verstärkte Strahlimpuls resultiert in einer intensivierten Gemischaufbereitung. Dies wurde durch die motorischen Messungen bestätigt. Sowohl im B-100 als auch im B-50 Betriebspunkt ist ein deutliches Potential der Einspritzdruckerhöhung hinsichtlich der Reduktion der Rußemissionen bei Einsatz einer Abgasrückführung erkennbar. Aufgrund der langen Einspritzdauer im Fall des 100% Lastpunktes können die Düsen mit kleinerem Spritzlochdurchmesser den Vorteil einer höheren Zerstäubungsgüte nicht vollständig gegenüber der Referenzdüse umsetzen. Die Verträglichkeit der O2-Konzentrationsabsenkung ist im 50% Lastfall erwartungsgemäß höher. Durch den kombinierten Einsatz kleiner Spritzlöcher bei hohem Kraftstoffdruck ist bei Beibehaltung des spezifischen Kraftstoffverbrauchs eine gleichzeitige Reduktion der kritischen Emissionen von NOx und Ruß möglich. Die Einspritzdruckanhebung stellt den klar dominierenden Effekt dar. Weiterhin kann jedoch durch eine fein abgestimmte Entwicklungsarbeit im Bereich der Spritzlochgeometrie zusätzliches Potential zu Verbesserung von Emission und Verbrauch hinzugewonnen werden. Der ergänzende Einsatz einer Voreinspritzung erlaubt insbesondere im Fall reduzierter Last eine signifikante Reduktion des Verbrennungsgeräuschniveaus bei moderater Anhebung der Emissionen. In Kombination mit einer Nacheinspritzung wird die Emissionsanhebung vollständig kompensiert.
Höchstdruckeinspritzung und Einspritzverlaufsformung am Nfz-Einzylindermotor
Extreme injection pressure and rate shaping at a HD single cylinder research engine
2006
32 Seiten, 26 Bilder, 14 Quellen
Conference paper
German
Hoechstdruckeinspritzung und Einspritzverlaufsformung am Nfz Einzylindermotor
Automotive engineering | 2006
|Grossmotorenforschung am Einzylindermotor
Automotive engineering | 2006
|Einspritzverlaufsformung zur Emissionsverbesserung an DI-Dieselmotoren
Automotive engineering | 1999
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