Die Kombination von niedrigem Kraftstoffverbrauch und geringsten NOx-Rohemissionen wird durch eine günstige Verbrennungsführung bei geringem Sauerstoffüberschuss erreicht. Mittelbar bietet eine Hubraumverkleinerung und ggf. eine Anpassung der Getriebeübersetzung zu Drehzahlsenkung weiteres Potential zur CO2-Einsparung, wodurch die innermotorische Absenkung der Stickoxide aufgrund der Verschiebung der Betriebspunkte zu höheren Lastbereichen anspruchsvoller wird und sich die Emissionskonzepte von PKW- und NFZ- (Nutzfahrzeugmotoren) Motoren annähern. Damit der Erfolgsfaktor Fahrspaß bei den Diesel- PKW sichergestellt ist, bedingt die Verkleinerung der Motoren eine entsprechende Anhebung der spezifischen Leistung welche auch eine effiziente Verbrennung bei geringem Luftüberschuss erfordert. Aufgrund der ungünstigeren Randbedingungen für die Verbrennung bei geringen Luftverhältnissen muss die Gemischbildung intensiviert werden, um die geforderte innermotorische Effizienz zu gewährleisten. Die theoretische Betrachtung zeigt, dass bei modernen direkteinspritzenden Diesel Brennverfahren der Parameter Einspritzdruck den größten Anteil zur Mischung des Kraftstoffs mit der Luft beiträgt und somit einen entscheidenden Beitrag zur effizienten Verbrennung liefert. Ein Beispiel zur Hubraumreduktion von 2.0 Liter- mit 60kW/l auf einen 1.5 Liter-Motor mit 80kW/l zeigt, dass sich durch Anhebung des Einspritzdruckes von 1800 auf 2200 bis 2400bar mit entsprechender Anpassung des hydraulischen Durchflusses die Einspritzdauern bei ca. 15% erhöhter Strahlgeschwindigkeit wieder deutlich annähern lassen und somit hinsichtlich des Einspritzsystems die Voraussetzung für eine effiziente Verbrennung gegeben ist. Versuche an einem Medium Duty NFZ-Motor zeigen, dass eine signifikante Anhebung des Einspritzdruckes auf Werte von 2400 bis 3000 bar zu einer ausgezeichneten AGR (Abgasrückführung)-Verträglichkeit mit niedrigsten NOx-Emissionen und günstigen Verbrauchswerten führen kann, wenn die motorischen Randbedingungen hinsichtlich Aufladung, Kühlung und Zylinderdruck entsprechend aufwendig angepasst werden und eine höchsteffiziente Hochdruckhydraulik eingesetzt wird.
Innermotorische Entschärfung des CO2/NOx Konflikts mittels Höchstdruckeinspritzung
Inside engine mitigation of CO2/NO(x) conflict via advanced high pressure injection
2008
17 Seiten, 10 Bilder, 1 Quelle
Aufsatz (Konferenz)
Deutsch , Englisch
Innermotorische Entschaerfung des CO2/NOx Konflikts mittels Hoechstdruckeinspritzung
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