Um den stetig schärfer werdenden Anforderungen hinsichtlich Abgasemissionen und Kraftstoffverbrauch gerecht werden zu können, sind am Pkw-Dieselmotor zahlreiche Maßnahmen möglich und zuweilen auch in deren Kombination notwendig. Als direkte Maßnahmen werden in diesem Beitrag die Bedeutung eines hochflexiblen Einspritzsystems sowie die Effekte optimierter Einspritzstrategien dargelegt. Trotz des ohnehin schon herausragenden Verbrauchsniveaus des Dieselmotors mit Direkteinspritzung lässt sich auch im Zusammenhang mit niedrigsten Rohemissionswerten noch auf direktem Weg eine weitere Verbesserung des Teillastverbrauchs erzielen. Hier ist vor allem im Zusammenhang mit den zu erwartenden steigenden Einspritzdrücken bei Teillast neben der Minimierung der Druckverluste vom Rail zum Spritzloch eine möglichst effiziente Erzeugung des Einspitzdrucks bei niedrigen und mittleren Motordrehzahlen zu nennen. Darüber hinaus ist der Spritzabstand zwischen Pilot- und Haupteinspritzung von zentraler Bedeutung, der aus thermodynamischen Gesichtspunkten in einigen Kennfeldbereichen sehr kurz sein sollte, um die Einspritzungen möglichst nah um den oberen Totpunkt platzieren zu können. Außerdem spielt die Bereitstellung eines ausreichend hohen Luftverhältnisses bei Teillast in Kombination mit minimierten Ladungswechselverlusten eine wichtige Rolle,Diese Verbesserungen in Brennverfahren und Einspritztechnik erlauben auch die Einführung indirekter, sehr wirksamer Maßnahmen zur Verbrauchsreduzierung wie Downsizing und Downspeeding, sowie solche zur gleichzeitigen Emissionsminderung wie die aktive DeNOxierung. Die Einbindung von DeNO(x)-Abgasnachbehandlung bietet einen zusätzlichen Freiheitsgrad in der Auslegung des Systems. Dieser kann genutzt werden, um ausgehend vom EU4/EU5-Basissystem mit dem geringsten Modifikationsaufwand die Minderungsziele für Verbrauch und Emission darzustellen. Mit Bosch Einspritztechnik und optimiertem Brennverfahren, sowie durch Nutzung der in der Bosch EDC verfügbaren Steuerungsfunktionen ist so das Ziel einer kraftstoffeffizienten Emissionsreduzierung erreichbar.
Ganzheitlicher systemischer Ansatz zur effizienten Emissionsreduktion beim Pkw-Dieselmotor
A system view on efficient emission reductionfor PC diesel engines
2009
24 Seiten, 22 Bilder, 5 Quellen
Conference paper
German
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