Entwicklung eines strahlgeführten Magerbrennverfahrens mit Mehrloch-Magnetventil-Injektoren für turboaufgeladene Motoren

Durch Weiterentwicklungen im Bereich Benzindirekteinspritzung und Turboaufladung konnte beim Ottomotor in den vergangenen Jahren – maßgeblich durch den Downsizingansatz – der Verbrauch signifikant reduziert werden. Für eine weitere Effizienzsteigerung (EU-Gesetzgebung ab 2020: Flottenverbrauch von 95 g CO

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/km) rücken zusätzliche Maßnahmen in den Fokus aktueller Entwicklungen. Eine dieser Maßnahmen kann beispielsweise die Verwendung des strahlgeführten Magerbrennverfahrens für den – insbesondere bei großvolumigen Motoren – häufig verwendeten Teillastbetriebsbereich sein. Durch Vorteile im Ladungswechsel und im Hochdruckprozess kann gegenüber dem homogenen Teillastbetrieb eine deutliche Verbrauchsreduzierung realisiert werden. Das strahlgeführte Magerbrennverfahren bietet als Einzelmaßnahme das größte Potenzial zur CO

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-Reduzierung.

Ein limitierender Faktor bezüglich Verbrauchspotenzial und Kosten war in der Vergangenheit die Abgasnachbehandlung. Hier konnten in den letzten Jahren deutliche Fortschritte sowohl bei den Kosten als auch der Funktion erzielt werden. Dabei sind insbesondere die verbesserte NO

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-Konvertierung bei niedrigen Abgastemperaturen und die Reduktion der Edelmetallbeladung beim NO

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-Speicherkatalysator hervorzuheben. Zusätzlich konnte die Robustheit gegenüber schwefelhaltigem Kraftstoff gesteigert werden, sodass der Einsatz von Magerbrennverfahren mit den in USA üblichen Schwefelanteilen im Kraftstoff nicht mehr abwegig erscheint [1].