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2020 | OriginalPaper | Buchkapitel

Hochdruckeinspritzsystem-Optimierung zur CO2‑Reduktion

verfasst von: Stephan Révidat, Johannes Ullrich, Andreas Kapp, Roland Steininger

Erschienen in: Experten-Forum Powertrain: Reibung in Antrieb und Fahrzeug 2019

Verlag: Springer Fachmedien Wiesbaden

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Zusammenfassung

Immer strengere CO2 und Umweltziele in Europa und der gesamten Welt haben zur Folge, dass die Öffentlichkeit den Verbrennungsmotor negativ betrachtet und eine stärkere Elektromobilität favorisiert. Zugleich aber wird weiterhin die Mehrheit aller Fahrzeuge mit einen Verbrennungsmotor verbaut.
Der demzufolge notwendige Wandel des Verbrennungsmotors als mittelfristige Antriebslösung bedarf nicht nur „klassischer“ Optimierungen – wie Reibungsreduktion – sondern auch neuer Brennverfahren oder gar der Verwendung neuer künstlicher Kraftstoffe. Hierdurch rückt das Kraftstoffsystem immer weiter in den Fokus der Entwicklung. Jedoch, zu welchem Preis müssen diese neuen „Features“ eingekauft werden? Das „Fuel Injection Equipment Research Laboratory“ beim Hyundai Motor Europe Technical Center hat speziell zu dieser Frage bereits in der Vergangenheit neue Technologien vorgestellt und erfolgreich angewendet – wie zum Beispiel die eigenentwickelte, reibungsoptimierte Dieselhochdruckpumpe mit einem signifikanten Emissionsvorteil in CO2 durch weltweit einzigartige kraftstoffgeschmierte Rollenlagerung [4].
Die Frage zum präzisen Leistungsbedarf solcher Systeme bleibt vor allem bei den strategischen Entscheidungen über neue Konzepte, sowie im Verlauf von Entwicklungen oftmals unbeantwortet, obgleich die absolut sehr hohen Leistungsanforderungen einen substanziellen CO2 Entstehung leisten. Dies könnte aber helfen um weitere Potentiale am Motor oder am Konzept zu erkennen, Optimierungen weiter zu verbessern oder Einflüsse auszuschließen. Die hierbei oftmals angewendete Betrachtung der hydraulischen Leistung, wie sie von den meisten Tier1 verwendet, ist in Ihrer Aussagekraft leider unzureichend. So haben Untersuchungen ergeben, dass der gemittelte Gesamtwirkungsgrad eines Einspritzsystems ~15 % im Zyklus beträgt.
Die von Seitens HMETC entwickelte Methode um den genauen gesamten Leistungsbedarf des Kraftstoffsystems zu bestimmen, findet bereits Anwendung für die Auswahl von Komponenten neuer Motorengenerationen von kleinsten Benzinmotoren bis hin zu großen Nutzfahrzeugmotoren und zeigt zuverlässig Potenziale von Systemen, bis hin zu möglichen Optimierungen durch Kalibrierung im Sinne einer ganzheitlichen Antriebsstrangoptimierung für niedrigste CO2 Emissionen.

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Literatur
1.
Zurück zum Zitat Bruce E. Poling: The properties of gases and liquids. 5 th Revision McGraw-Hill Bruce E. Poling: The properties of gases and liquids. 5 th Revision McGraw-Hill
3.
Zurück zum Zitat Andreas Kapp, Johannes Ullrich, Stephan Fitzner.: CO2 Reduction of Diesel Powertrain by Consequent Optimization of Vehicle Subsystem, Powertrain 3.0 Conference, 14.6.2016 Andreas Kapp, Johannes Ullrich, Stephan Fitzner.: CO2 Reduction of Diesel Powertrain by Consequent Optimization of Vehicle Subsystem, Powertrain 3.0 Conference, 14.6.2016
4.
Zurück zum Zitat Stephan Fitzner, Andreas Kapp, Johannes Ullrich: Hochdrucksystemoptimierung zur CO2 Reduktion. ATZ Reibungsminimierung im Antriebsstrang, 28.11.2016 Stephan Fitzner, Andreas Kapp, Johannes Ullrich: Hochdrucksystemoptimierung zur CO2 Reduktion. ATZ Reibungsminimierung im Antriebsstrang, 28.11.2016
5.
Zurück zum Zitat Stephan Fitzner, Johannes Ullrich, Roland Steininger: Simulation based optimization of common rail injection systems for CO2 reduction in passenger vehicle, Vehicle Performance Conference 15.4.2015 Stephan Fitzner, Johannes Ullrich, Roland Steininger: Simulation based optimization of common rail injection systems for CO2 reduction in passenger vehicle, Vehicle Performance Conference 15.4.2015
Metadaten
Titel
Hochdruckeinspritzsystem-Optimierung zur CO2‑Reduktion
verfasst von
Stephan Révidat
Johannes Ullrich
Andreas Kapp
Roland Steininger
Copyright-Jahr
2020
DOI
https://doi.org/10.1007/978-3-658-28711-5_1

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