Im Spannungsfeld zwischen weiterer Emissionsminderung, Verbrauchssenkung und Produktkosten kommt dem optimalen Ausbalancieren von innermotorischen und nachmotorischen Emissionssenkungsmaßnahmen eine entscheidende Rolle zu. Gegenüber heute weiter optimierter, robusterer Auslegung des Ansaug- und Verbrennungssystems für EU6 hat das Einspritzsystem durch seine produktionsbedingten Toleranzen und seine spezifische Gemischbildungscharakteristik einen sehr großen Einfluss auf Exemplarstreuungen bezüglich Abgas- und Geräuschemissionen. Innerhalb des Einspritzsystems wiederum bestimmt das Injektorkonzept überproportional die Leistungs- und Emissionsperformance des Motors sowie die Einspritzsystemkosten. Mit dem neuen 2000 bar Piezo Common Rail Injektor mit Direktantrieb und dem konzeptionell erstmalig verfügbaren Injektorregelkreis steht nun ein Baustein zur Minderung von Emissionen zur Verfügung, mit dem durch seine umfangreichen Möglichkeiten zur Einspritzratenverlaufsformung nun Alternativen zu den bekannten Mehrfacheinspritzmustern reproduzierbar dargestellt werden können. Durch die Erfassung der Düsennadelposition während der Einspritzung kann erstmalig der Mengenregelkreis geschlossen werden. Die trotz des stabilen hydraulischen Designs verbleibenden geringen Driftvorgänge und Exemplarstreuungen werden so sicher erkannt und kompensiert. Dadurch kann aus Gesamtsystemsicht bei Einsatz dieses Injektorkonzepts bei konventionellen Dieselbrennverfahren auf kostenintensive zusätzliche Closed-Loop-Regelkreise auf Basis von Zylinderdruck- oder Lambdasondensignal verzichtet werden. Dieser Vortrag stellt das gewählte Direktantriebskonzept sowie der Mengenregelkreis vor. Neben der hydraulischen Performance des Injektors werden erste motorische Ergebnisse von Einzylinder- und Mehrzylindermotoren diskutiert, die das im Vergleich zu aktuellen Lösungen deutlich erweiterte Potential dieses Injektorkonzepts zur Erfüllung zukünftiger Anforderungen bestätigen.
In the conflict of reduction of emissions and fuel consumption as well as the cost of production, the optimum balancing of measures to reduce emissions engine out or at the tailpipe plays a vital role. Compared to the current optimised, more robust design of intake and combustion system for EU6, the fuel injection systems has a large influence on sample-to-sample deviation of exhaust and noise emissions, due to its mixture formation characteristics but also its production tolerances. Within the injection system the injector concept disproportionally determines engine performance and emission as well as injection system cost. The new 2000 bar piezo common rail injector with direct drive provides through its concept for the first time a closed loop injector control. This constitutes an 'emissions reduction module', which provides multiple features for reproducible rate shaping as an alternative to the commonly known multiple injection patterns. Via the detection of nozzle needle position during injection the control loop for the fuel mass can for the first time be closed. The drift and sample-to-sample deviations which remain in spite of the robust hydraulic design will be recognised and compensated for safely. Therefore - from the overall system point of view - the use of cost intensive additional closed loop control circuits on the basis of cylinder pressure or Lambda signal can be omitted for conventional Diesel combustion. In this presentation the chosen direct drive concept as well as the fuel mass control loop will be introduced. The hydraulic performance will be discussed as well as the first results from single and multi cylinder engines. These will confirm the significantly extended potential of this injector concept to fulfill future requirements compared to current solutions.
Ein neuer Piezo Common Rail Injektor mit Direktantrieb und Mengenregelkreis: Konzept und motorische Vorteile
A new piezo Common Rail injector with direct drive and closed loop functionality: Concept and engine benefit
2008
18 Seiten, 14 Bilder, 3 Quellen
Conference paper
Storage medium
German
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