Im Bereich der Forschung zur Emissionsreduzierung an PKW- und LKW-Dieselmotoren wurden eine Vielzahl experimenteller und numerischer Methoden zur Analyse der Wirkkette der dieselmotorischen Verbrennung entwickelt. Im Rahmen dieser Veröffentlichung wird eine Übertragung dieser Methoden auf den Schiffsdieselmotor vorgestellt. Im Zentrum stehen optische Methoden zur Einspritzstrahlanalyse an einer Hochdruckkammer, Analysen zum dynamischen Verhalten des Injektors sowie Tests an einem optisch zugänglichen Motor. Eine für die Vermessung großer Einspritzsprays mit unterschiedlichsten Kraftstoffeigenschaften geeignete Hochdruck- und Hochtemperaturkammer wurde in einen Einspritzprüfstand mit schweröltauglichem CR(Common Rail) System integriert und Analysen zur Bestimmung der Sprayparameter bei Variation der Einspritzbedingungen und Kraftstoffeigenschaften durchgeführt. Weiterhin wird das dynamische Verhalten des neuartigen CR Injektors untersucht. Diese experimentellen Ergebnisse werden durch Motorversuchsdaten, die an einem optisch zugänglichen Forschungsmotor mit identischem Einspritzsystem ermittelt wurden, ergänzt. Im Einzelnen behandelt der Beitrag die nachfolgenden Inhaltskomponenten: Zukünftige Emissionsgrenzwerte für Schiffsdieselmotoren, Analysemethoden, Versuchsaufbau und Messverfahren (Kraftstoffsprayeigenschaften, Hochdruckkammer und schweröltaugliches Labor-Einspritzsystem, optische Messverfahren, Forschungsmotor und Prüfstandstechnik), Ergebnisse der Kraftstoffspray-Analysen (makroskopische und mikroskopische Sprayeigenschaften, Dynamik des Ein-Kreis Common Rail Injektors), Ergebnisse am Motorprüfstand (Einfluss der Raildruckerhöhung auf die Partikelemission, Einfluss der Nacheinspritzung).Die gezeigten Ergebnisse zeigen das Potential von schweröltauglichen Ein-Kreis CR Injektoren zur Reduzierung von Ruß- und Partikelemissionen an mittelschnelllaufenden Schiffsdieselmotoren. Durch Einführung flexibler Einspritzstrategien können die Partikelemissionen auch unter Bedingungen relativen Luftmangels, wie z. B. bei Lastaufschaltungen oder niedrigen Teillastpunkten, deutlich reduziert werden. Damit kann durch den Einsatz von CR Systemen der Ruß-NO(x) Trade-Off positiv beeinflusst werden, Optische Kraftstoffsprayanalysen an einer Hochdruckkammer zeigen klare Verbesserungen der Strahleindringtiefen und deutliche Zunahmen der Sprayvolumen bei Anhebung des Raildrucks. Die damit zu erwartende Reduzierung der Rußemissionen konnte durch Motortests bestätigt werden.
Potential von schweröltauglichen Ein-Kreis Common-Rail Injektoren zur Erfüllung zukünftiger maritimer Emissionsgrenzwerte an mittelschnelllaufenden Schiffsdieselmotoren
Potential of heavy fuel suitable one-circuit common rail injectors for observing future maritime emission limiting values on medium-speed marine diesel engines
2008
13 Seiten, 15 Bilder, 20 Quellen
Conference paper
German
IVECO CURSOR Entwicklungsstrategien zur Erfüllung künftiger Emissionsgrenzwerte
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