Für Großdieselmotoren bieten Common-Rail-Einspritz-Systeme entsprechende Freiheitsgrade hinsichtlich Einspritzdruck, Einspritzmenge und Einspritzzeitpunkt, die es erlauben, die Verbrennung sowohl in Bezug auf Emissionen als auch aufden Wirkungsgrad zu optimieren. Das Einspritzsystem ist eine Schlüsseltechnologie beim Entwurf großer Dieselmotoren.Der Schwerpunkt liegt dabei in wachsendem Maße auf den Abgasemissionen, obwohl die Kosteneffektivität und die Zuverlässigkeit nicht zu vernachlässigen sind. Der Stand der Technik elektronisch gesteuerter Einspritzsysteme bietet mit der sich ergebenden Flexibilität vollkommen neue Möglichkeiten zum Erreichen der erforderlichen Entwicklungsziele, wie etwa das Verringern der Abgasemissionen und das Erhöhen des Wirkungsgrads. Die sich in den nächsten Jahren weiter verschärfenden Emissionsgesetze für große Dieselmotoren verlangen veränderte Brennverfahren zur Reduktion von CO2, NO(x), HC (Kohlenwasserstoffen) und Partikeln. Allen diesen geänderten Brennverfahren ist gemeinsam, dass sie auf eine optimale Aufbereitung des Kraftstoffs an der richtigen Stelle zum richtigen Zeitpunkt mit der richtigen Qualität angewiesen sind. Einen wesentlichen Beitrag dafür liefern die Einspritzsysteme. Heutige Common-Rail- Einspritzsysteme für Großmotoren sind in der Lage, Systemdrücke von 1500, in Einzelfällen auch bis 1800 bar zu liefern.Zukünftige Einspritzsysteme werden die Fähigkeit zur Mehrfacheinspritzung haben. Die Einspritzdrücke werden auf 1800 - 2000 bar (je nach Motorgröße), in fernerer Zukunft auch deutlich darüber hinaus steigen, da dadurch weitere Potenziale zur Verbesserung der Emissionen bestehen. Ein zukünftiges/modernes Einspritzsystem sollte die folgenden Anforderungen erfüllen: Optimale Einspritzung im gesamten Motorkennfeld,unabhängig von Last und Drehzahl, Unterstützung des gewünschten Brennverfahrens zur weiteren Minimierung der Emissionen und des Verbrauchs des Motors, weiter erhöhte Gebrauchsdauer bis zur Überholung. Der Beitrag spricht eine Vielzahl von kennzeichnenden Faktoren für die neuen Systeme an und gibt Hinweise, welche Maßnahmen ergriffen werden müsssen um die gestellten Ziele zu erreichen. Einige dieser Faktoren sind : Verringerung der Stickoxid-Emissionen, das Erreichen einer späten Verbrennung, die Zeitpunkte für das Schließen des Einlassventils, eine homogene Gemischbildung als Maßnahme gegen Rußbildung, neuartige Partikelfilter. Weiterhin wird die Grundidee des Common-Rail-Einspritzsystems, sein prinzipieller Aufbau und seine Wirkungswqeise am Beispiel eines Motors (MTU BR4000) erläutert. Der Einspritzvorgang, Einspritzdruck, die Qualität der Verbrennung, die Optimierung der Düsen- und Spritzlochgeometrie sind dabei wichtige Faktoren, wobei jedoch der Einspritzdruck der wesentlichste Faktor ist.
Diesel-Einspritzung - Status und Trends der Zukunft
Diesel injection: State of the art and trends in the future
Schiff und Hafen / Seewirtschaft ; 60 , 9 ; 134-140
2008
7 Seiten, 9 Bilder
Article (Journal)
German
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