Dieselmotoren

Ansprechpartner

Name

Verena Huth

Wissenschaftliche Mitarbeiterin

Telefon

work
+49 241 80 48124

E-Mail

E-Mail

Ansprechpartner

Name

Marius Zubel

Wissenschaftlicher Mitarbeiter

Telefon

work
+49 241 80 95351

E-Mail

E-Mail
 

Die Einhaltung zukünftiger Abgasnormen erfordert neue Technologien und einen deutlich gesteigerten Entwicklungsaufwand für neue Brennverfahren.

Momentan befinden sich unterschiedliche Technologien in der Entwicklung und im Serieneinsatz, um den Dieselmotor zu einem extrem sauberen und effizienten Antrieb zu machen. Neben der Möglichkeit einer teilweise sehr komplexen nachträglichen Reinigung des Abgases, wird die Brennverfahrensoptimierung betrieben, um ein möglichst geringes Rohemissionsniveau sicherzustellen. Meist führt die Kombination aus Abgasnachbehandlung und einer für den Anwendungsfall optimierten Verbrennung zur Einhaltung der Emissionsgrenzwerte. Im Wesentlichen
geht es hierbei um die Ruß- und Stickoxidemissionen, die vom Verlauf der Verbrennung abhängig sind. Möglichkeiten den Brennverlauf zu beeinflussen, gibt es auf der Luftseite über den Ladedruck, die Ladungsbewegung und die Abgasrückführrate sowie auf der Kraftstoffseite über die Kraftstoffeinspritzung.

Beispielsweise in der Einspritzung steckt noch ein erhebliches Potential zur Optimierung der dieselmotorischen Verbrennung. Moderne Einspritzsysteme wie das Common-Rail System bieten bereits eine hohe Flexibilität hinsichtlich Einspritzzeitpunkt, Einspritzdruck und Anzahl der Einspritzungen. Außerdem zeichnet sich ein Trend zu immer höherem Einspritzdruck ab, um bei Volllast mehr Kraftstoff einspritzen zu können, ohne dafür aber den Spritzlochdurchmesser vergrößern zu müssen und somit die Kraftstoffzerstäubung zu verschlechtern. Das hätte Nachteile im Emissionsniveau zur Folge.

Auch andere Variabilitäten, wie eine variable Turbinengeometrie am Turbolader (VTG), ein variabler Ventiltrieb (VVT) oder ein variables Verdichtungsverhältnis (VCR-Pleuel) eröffnen weitere Möglichkeiten zur Optimierung. Genauso gibt es bei der Abgasnachbehandlung viele verschiedene Konzepte, um die erforderlichen Emissionen zu erreichen. Neben der separaten Optimierung der Verbrennung und der Abgasnachbehandlung wird das Zusammenspiel aller eingesetzten Maßnahmen zunehmend wichtiger.

Am VKA werden in verschiedenen Forschungsprojekten die dieselmotorische Verbrennung und deren Abgas-nachbehandlung untersucht, sowohl an Motorprüfständen oder an Komponentenprüfständen, wie z. B. dem Laborgasprüfstand zur Charakterisierung von Katalysatoren, als auch durch Simulation.