Flexibles Design der Einspritzdüse und Effektivität von Zündanlagen für Benzin-Direkt-Einspritzmotoren

Autoren

BEng. H. Tokuda, Dr.-Eng. T. Yoshinaga, BEng. T. Nakashima, MEng. S. Sugiura, DENSO Corp., Aichi-ken; BEng. K. Saitoh, MEng. S. Okabe, NIPPON SOKEN, Inc., Aichi-ken

Jahr

2006

Druckinfo

Fortschritt-Berichte VDI, Reihe 12, Nr. 622

Zusammenfassung

Bei der ersten Generation von DISI-Motoren mit wandgeführten Konzept wird eine ge-schichtete magere Verbrennung, mit großem Abstand zwischen Einspritzdüse und Zünd- elektrode, erzielt. Da diese Einspritzung einen eher frühen Verbrennungszeitpunkt verlangt, kann der ideale Wirkungsgrad des thermodynamischen Prozesses nicht erreicht werden. Eine Möglichkeit, diesen Nachteil zu bewältigen, ist das strahlgeführte Konzept. Dieses DISI-Verfahren der zweiten Generation mit geschichteter magerer Verbrennung erlaubt einen kleinen Abstand zwischen Einspritzdüse und Elektrode. Bei strahlgeführter Einspritzung ist die Bildung des Luft-Kraftstoff-Gemisches vom Gasstrom und der Kolben-stellung unabhängig. Dies bietet die beste Möglichkeit zur Erhöhung der Wirtschaftlichkeit von Benzinmotoren. Dennoch wird die magere Schichtverbrennung wegen der Kosten und der Komplexität der zur Erfüllung der Partikel und NOx-Emissionen erforderlichen Nachbehandlung kritisiert. Als eine Lösung zu dieser Thematik entwickelte sich eine DISI-Tendenz zur stöchio-metrischen homogenen Verbrennung. In diesem Beitrag informieren wir über den gegenwärtigen Entwicklungsstand von DENSO und die Zukunft zweier Schlüsseltechnologien der DISI Einspritz und Zündverfahren. Erstens beschreiben wir das Düsenkonzept einer “Mehrlochdüse mit hochflexibeler Strahlbilddefinition“. Zweitens ein Hochleistungszündkonzept eines “Dauerfunken-Zündsystem mit einem hohen Grad an Energieflexibilität“. Außerdem beschreiben wir ein zukünftiges Zündverfahren mit einem Plasmalaser.

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