Zweistufige Aufladung - eine Schlüsseltechnologie für anspruchsvolle Emissions- und Leistungsziele in der Sprinterklasse

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Zweistufige Aufladung - eine Schlüsseltechnologie für anspruchsvolle Emissions- und Leistungsziele in der Sprinterklasse

Dietz, M. / Eißler, W. / Stasiukynas, R. / Kimmelmann, C. / Wehnert, T. / Müller, B.

Um die Abgas-Grenzwertstufe EURO 4 für die Nutzfahrzeug-Anwendung (Prüfstandszulassung) ohne Verbrauchsverschlechterung zu erreichen, musste ein neues Motorenkonzept erarbeitet werden. Die Tatsache, dass ein Großteil der gesamten Emissionen im Abgastest an der Volllast zustande kommt, erforderte die Auswahl und Entwicklung eines Konzepts primär für diesen Bereich. Der Einsatz einer Volllast-Abgasrückführung bietet hier das größte Potenzial. Die wesentlichen Technologien, die neben der Aufladung neu zu entwickeln waren, sind das Einspritzsystem, die Abgasrückführung incl. Kühlung sowie die Kühlung der Ladeluft. In der Arbeit wird auf die Auslegung der Aufladesysteme detailliert eingegangen. Für den Anwendungsfall 'Mercedes-Sprinter' wurde die serielle Anordnung aus zwei hintereinander geschalteten 'Wastegate-ATL' mit ladedruckgeregelter Unterdruckdosenansteuerung und zusätzlichem Verdichterbypass gewählt. Zu dieser Auslegung werden einige Aspekte betrachtet: Größenverhältnis der beiden ATL, Zwischenkühlung, Gestaltung und Anordnung der Aufladegruppe, Simulation von Abstützkonzept, Wärmedehnung und Schwingungen, Montage- und Toleranzkonzept. Mit den Ergebnissen der Erprobung konnte die Dauerhaltbarkeit der Aufladegruppe im Rahmen der geforderten Lebensdauer für ein leichtes Nutzfahrzeug nachgewiesen werden.