Neue Wege bei der Injektorauswahl und der Startabstimmung von Ottomotoren mit Saugrohreinspritzung

Autoren

Dipl.-Ing. M. Frank, Dipl.-Ing. M. Gesk, Dr.-Ing. W. Samenfink, Dipl.-Ing. J. Gerhardt, Robert Bosch GmbH, Stuttgart; Dipl.-Ing. B. Hackl, Dipl.-Ing. M. Urbanek, Dr. P. Hofmann, Univ.-Prof. Dr. B. Geringer, Technische Universität Wien

Jahr

2006

Druckinfo

Fortschritt-Berichte VDI, Reihe 12, Nr. 622

Zusammenfassung

Zur Erfüllung zukünftiger Emissionsgrenzwerte gilt es auch das Potenzial einer verbesserten Gemischaufbereitung in der Kaltstartphase zu heben. Verbesserungen diesbezüglich dürfen aber die attraktive Kosten/Nutzen Bilanz von saugrohreinspritzenden Ottomotoren nicht gefährden. In einer Studie zur Startphase werden Untersuchungen mit verschiedenen Gemischaufbereitungssystemen durchgeführt, darunter konventionelle Standardinjektoren sowie Injektoren mit reduzierter mittlerer Tropfengröße (Sauterdurchmesser SMD), und bezüglich ihres Potenzials zur Senkung der HC-Emissionen beim Kaltstart analysiert. Auch die Möglichkeiten eines neuen Ansatzes zur Verbesserung der Zerstäubungsstrategie werden bewertet. Mittels Hoch- und Niederdruckindizierung, 1-D Ladungswechselrechnung sowie Messungen mit einem schnellen Flammenionisationsdetektor wird der kurbelwinkelaufgelöste HCMassenstrom ermittelt. Zur Beurteilung wird neben den HC-Emissionen auch die Verbrennungsanalyse sowie das Hochlauf- und Wandfilmverhalten betrachtet. Durch die Reduzierung des Tropfendurchmessers verbessert sich die Gemischbildung und Homogenisierung beim Start, so dass trotz Abmagerung eine deutlich schnellere Energieumsetzung mit wirkungsgradoptimaler Schwerpunktslage der Verbrennung bei den ersten Zyklen stattfindet. Neben geringeren HC-Emissionen ergeben sich dadurch wesentlich höhere Spitzendrücke, die einen verkürzten Motorhochlauf bewirken und bereits früher effektive Katalysatorheizmaßnahmen wie die Zündungsspätstellung ermöglichen.

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