Zahlreiche Untersuchungen haben gezeigt, dass die Erhöhung des Einspritzdrucks die Gemischaufbereitung verbessert und die Ruß-Emissionen senkt, wodurch die AGR-Rate zur Reduzierung der NO(x)-Emissionen gesteigert werden kann. Ziel dieser Arbeit ist die Klärung der Frage, ob es einen optimalen Einspritzdruck für niedrigste Ruß/NO(x)-Emissionen bei gegebenem Ladedruck gibt. Die Motorversuche werden an einem Forschungs-Einzylinderaggregat mit Prototypen-Einspritzsystem für über 2000 bar Einspritzdruck durchgeführt. Der Effekt des Einspritzdrucks auf die Ruß/NO(x)-Emissionen wird für eine Bandbreite an Aufladerandbedingungen untersucht, die dem Einsatzbereich von ein- bis mehrstufigen Turboladersystemen entspricht. Die Messdaten werden am applikationsrelevanten Ruß/NOx-Verhältnis von 1:10 analysiert. Es wird gezeigt, dass oberhalb eines bestimmten Einspritzdrucks die Ruß/NO(x)-Emissionen nicht weiter gesenkt werden können. Die Höhe dieses kritischen Einspritzdrucks skaliert mit der Last und dem Ladedruck. Bei niedriger Aufladung und einer weiteren Erhöhung des Einspritzdrucks können die Ruß/NO(x)-Emissionen wieder ansteigen. Die Reduktion der Emissionen bei einer Steigerung der Aufladung lässt sich anhand höherer Luftverhältniswerte im Einspritzstrahl an der Stelle des Flame Lift-Offs erklären. Lambda im Abgas und die AGR-Rate zeigen bei einem Ruß/NO(x)-Verhältnis von 1:10 ebenfalls ein Sättigungsverhalten, wenn der Einspritzdruck über den kritischen Punkt hinaus gesteigert wird.
Untersuchung des Effekts einer Höchstdruckeinspritzung auf die Ruß/NO(x)-Emissionen bei hoher Last in einem Pkw-Dieselmotor
2009
15 Seiten, 12 Bilder, 4 Tabellen, 17 Quellen
Conference paper
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