Verschiedene Ansätze zur Prozessoptimierung und Verbraucheinsparung am Verbrennungsmotor werden vergleichend bewertet. Herangezogen werden für den Vergleich ein 2.0-l-Vierzylinder-Saugmotor und ein 1.6-l-Vierzylinder-Turbomotor mit Phasenverstellung an der Einlassnockenwelle. Folgende Techniken werden betrachtet: 1. Ventilhubumschaltung. Hierbei ist der erreichbare effektive spezifische Kraftstoffverbrauch stark vom eingestellten Einlassventilhub und der eingestellten Einlassspreizung abhängig. Zu berücksichtigen ist bei der Wahl eines Teilhubnockens bei diskret arbeitendem Umschaltsystem der Zielkonflikt aus einem breiten, durch den kleinen Hub abgedeckten Kennfeldbereich und einer optimalen Wirkung im NEFZ, sodass der Lastbereich nur relativ klein sein kann. 2. Drosselfreie Laststeuerung durch mechanisch vollvariable Ventiltriebe. Hierbei werden Ventilhub und -öffnungszeit sowie Einlass- und Auslassspreizung vollvariabel gesteuert, um den Kraftstoffverbrauch zu optimieren. Ein Verbrauchspotenzial von bis zu 10 % ist mit einem Twinscroll-Turbolader möglich. 3. Mechanisch vollvariabler Ventiltrieb auf der Ein- und Auslassseite. Dies löst den Zielkonflikt aus Low-End-Torque und minimalem Teillastverbrauch beim turboaufgeladenen Vierzylindermotor, wobei die Optimierung bei niedriger Motorlast durch die Restgasverträglichkeit des Brennraums begrenzt wird. 4. Mechanisch vollvariabler Ventiltrieb und Zylinderabschaltung. Die Zylinderabschaltung bringt einen zusätzlichen Vorteil von 5.5 %. 5. Variable Verdichtung und mechanisch vollvariabler Ventiltrieb. Am Einzylinder-Forschungsmotor wurde der Verbrauch um 9 % gesenkt, wobei gegenüber dem drosselfreien Betrieb zusätzlich 5 bis 6 % Kraftstoffeinsparungen geschätzt werden. Es hat sich gezeigt, dass die Einzelmaßnahmen in Bezug auf Verbrauchsersparnis, CO2-Emissionen, Kosten und Package unterschiedlich bewertet werden müssen. (wird fortgesetzt)
Grenzpotenziale der CO2-Emissionen von Ottomotoren Teil 1: Mechanische Verfahren
Motortechnische Zeitschrift ; 73 , 4 ; 292-298
2012
7 Seiten, 8 Bilder, 9 Quellen
Article (Journal)
German
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