Skip to main content
main-content

Über dieses Buch

Die inhaltlichen Schwerpunkte des Tagungsbands zur ATZlive-Veranstaltung Ladungswechsel im Verbrennungsmotor 2014 liegen in den Vorträgen u.a. zu den Themen Miller bzw. Atkinson-Zyklus als Ausgangspunkt vieler Entwicklungen. Die Tagung ist eine unverzichtbare Plattform für den Wissens- und Gedankenaustausch von Forschern und Entwicklern aller Unternehmen und Institutionen, um wichtige Impulse für ihre tägliche Arbeit zu erhalten.

Inhaltsverzeichnis

Frontmatter

Smart Phasing – Potenziale zur bedarfsgerechten Nockenwellenverstellung moderner Verbrennungsmotoren

Trotz ehrgeiziger Pläne der Politik zur Verbreitung elektrischer Antriebe auch für die individuelle Mobilität wird nach einhelliger Überzeugung der Entwickler in der Automobilindustrie der Verbrennungsmotor seine Rolle als primäre Energiequelle des Antriebs für die nahe und mittlere Zukunft beibehalten. Dies liegt nicht zuletzt an den Potentialen, die er trotz mehr als hundert Jahren an Weiterentwicklung immer noch aufweisen kann. Die weitere Steigerung der Kraftstoff-Effizienz und noch sauberere Verbrennung machen es erforderlich, die Bedingungen im Zylinder optimal an die Erfordernisse des jeweiligen Betriebspunktes anzupassen.
Peter Solfrank, Joachim Dietz

Transiente NOx-Reduktion durch Einlass-O2-Regelung

Die Beimischung von Abgas zur Frischluft über die Abgasrückführung (AGR) dient beim Dieselmotor zur Reduzierung der Stickoxidemissionen (NOx). Zunächst ausgehend von einer reinen Steuerung der AGR, gefolgt von der Regelung des Luftmassenstroms ist heute die Regelung der AGR-Rate Stand der Technik. Dennoch weist die Regelung der AGR-Rate nur einen mittelbaren Zusammenhang mit der NOx-Entstehung auf: Bei gleicher AGR-Rate kann die Qualität des zurückgeführten Abgases erheblich variieren.
Christian Bessai

Numerische und experimentelle Untersuchungen zu Miller- und Atkinson-Steuerzeiten bei konstantem effektivem Verdichtungsverhältnis am Beispiel eines stationär betriebenen gemischansaugenden Gasmotors

Die zukünftige Verschärfung der Emissionsgesetzgebung für erdgasbetriebene Blockheizkraftwerke verlangt nach neuen Ansätzen in der Brennverfahrensentwicklung. Im kleineren Leistungsbereich werden derzeit hohe Wirkungsgrade und niedrige NOx-Emissionen durch homogen magerbetriebene Erdgasmotoren erreicht. Zwar können zukünftige NOx-Grenzwerte mit Erhöhung der Ladungsverdünnung eingehalten werden, jedoch stehen dieser Maßnahme Wirkungsgradeinbußen aufgrund einer verschleppten Verbren-nung gegenüber.
Denis Neher, Fino Scholl, Jürgen Bauer, Maurice Kettner, Markus Klaissle, Danny Schwarz

Anwendbarkeit von Miller-Steuerzeiten bei Kraftstoffen mit unterschiedlicher Zündwilligkeit an einem Nfz-Dieselmotor mit variablem Ventiltrieb

Die immer strenger werdenden Emissionsvorschriften und die Kundenanforderung bezüglich der Kraftstoffverbrauchsreduzierung erfordern weitere Forschungsarbeiten an Nutzfahrzeugmotoren. Durch die innermotorische Senkung der Emissionen können die Systemanforderungen an die Abgasnachbehandlung minimiert und dadurch eine Kostenabsenkung erreicht werden. Andererseits ist die Absenkung des Kraftstoffverbrauchs direkt mit dem CO2-Ausstoß gekoppelt, weshalb dessen Senkung neben der Betriebskostenreduzierung auch aus Klimaschutzgründen entscheidend ist.
David Kovacs, Peter Eilts

Nutzung der Ladungswechsel- und Motorprozesssimulation zur Gesamtsystembewertung von CO2- und Rohemissionen in Fahrzyklen

Die Verknappung fossiler Brennstoffe, steigende gesetzliche Anforderungen an das Emissionsverhalten sowie gestiegenes Umweltbewusstsein führen zu neuen Herausforderungen in der Entwicklung von Automobilen. Trotz der steten Verringerung des Kraftstoffverbrauchs steigen die Ansprüche der Kunden in Bezug auf die bisher gewohnten Fahrleistungen, die sich im Ansprech- und Beschleunigungsverhalten des Fahrzeugs widerspiegeln. Um die Gesamtheit aller, zum Teil widersprüchlicher Anforderungen zu erfüllen, gibt es verschiedene technische Ansätze, die unter anderem zu mehr Variabilität bei den Motorstellgrößen führen. Auf Grund der größer werdenden Komplexität von Verbrennungsmotoren und somit auch der Motoransteuerung und zur Kompensation der daraus steigenden Applikationskosten spielen virtuelle Methoden in der Antriebsentwicklung eine immer bedeutendere Rolle.
Manuel Dorsch, Jens Neumann, Christian Hasse

Experimentelle Untersuchungen zur Entwicklung des kurbelwinkelaufgelösten Brennraumluftverhältnisses im Transientbetrieb eines Ottomotors mit Direkteinspritzung

Mit der absehbaren Einführung neuer gesetzlicher Zertifizierungszyklen (WLTP) und unter Berücksichtigung des realen Kundenfahrverhaltens (RDE – Real Driving Emissions), gewinnt die Untersuchung der transienten Betriebsphasen eines Verbrennungsmotors zunehmend an Bedeutung. Eine detaillierte Analyse dieser Übergangszustände stellt dabei besondere Herausforderungen sowohl an die eingesetzte Messtechnik als auch an die angewandte Entwicklungsmethodik. Dies wird vor dem Hintergrund deutlich, dass meist nur einige wenige Arbeitsspiele während dieser transienten Betriebsphasen für die vergleichsweise hohen Emissionen verantwortlich sind.
Christian Disch, Jürgen Pfeil, Heiko Kubach, Thomas Koch, Ulrich Spicher, Olaf Thiele

Auslegung des Ladungswechsels eines 4.5-l-Nutzfahrzeug-Ottomotors mit Turboaufladung für den Betrieb mit alternativen Kraftstoffen

Dieselmotoren von Nutzfahrzeugen, die die aktuelle Abgasnorm EU 5 oder EU 6 erfüllen, sind mit einem hochkomplexen Abgasnachbehandlungssystem ausgestattet. Dieses führt zu einer Erhöhung der Anschaffungskosten des Fahrzeuges sowie zu einer Verringerung der Zuladung. Ein weiterer wichtiger Aspekt bei Nutzfahrzeugen sind die Betriebskosten, welche gegenüber einem Personenkraftfahrzeug einen deutlich höheren Stellenwert besitzen.
Rudolf Flierl, C. Hoerhammer

Experimentelle Untersuchungen eines Ottomotors mit erweiterter Expansion über den Kurbeltrieb und die bedeutende Rolle der variablen Ventilsteuerung

Die Forderung nach einer fortwährenden Senkung des Kraftstoffverbrauches heutiger Antriebe stellt für die Automobilindustrie eine große Herausforderung dar. Vor allem die Wirkungsgradsteigerung der Verbrennungskraftmaschine ist, neben effizienzsteigernden Maßnahmen am gesamten Antriebsstrang, von besonderer Bedeutung. Ein vielversprechender Ansatz dafür ist die Realisierung eines im Verhältnis zum Kompressionshub längeren Expansionshubes.
Patrick Pertl, Alexander Trattner, Michael Lang, Reinhard Stelzl, Stephan Schmidt, Roland Kirchberger, Takaaki Sato

Ladungswechsel mit verschiebbaren Laufbüchsen

Ein ventilloser Ladungswechsel ist bei Zweitaktmotoren seit langem etabliert. Dabei übernimmt der Kolben die Funktion eines Gaswechselorgans, indem er nahe UT die zu den Gaskanälen führende Durchbrüche in der Zylinderwand öffnet und verschließt. Andere Zweitakter, insbesondere gleichstromgespülte Groß-Dieselmotoren haben mindestens ein Auslassventil im Zylinderkopf und nur der Einlass ist kolbengesteuert. Solche Motoren haben einen hervorragenden spezifischen Kraftstoffverbrauch mit Wirkungsgraden über 50%.
Günter Elsbett

Vergleich verschiedener Aufladekonzepte an einem Heavy-Duty-Nutzfahrzeugmotor im Hinblick auf zukünftige Abgasgesetzgebungen

Die heutigen Abgasgrenzwerte und die steigenden Leistungsanforderungen stellen hohe Ansprüche an die Aufladung eines Heavy-Duty-Nutzfahrzeugmotors. Das Aufladekonzept hat maßgeblichen Einfluss auf die Auslegung der Abgasnachbehandlung, die Kühlerkonzeptionierung sowie auf die Getriebeauslegung. Daher untersucht MAN geeignete Aufladekonzepte im Hinblick auf den gesamten Antriebsstrang, um auch für zukünftige Abgasgesetzgebungen den effizientesten Antrieb liefern zu können.
Andreas Sommermann, C. Weiskirch, D. Hyna, S. Lichtenstern

Einfluss der Reduktion der Einlasstemperatur hochaufgeladener Ottomotoren

Die aktuelle sowie zukünftige internationale Gesetzgebung fordert deutliche Reduktionen von CO2- und Schadstoffemissionen. Steigende Kraftstoffpreise, ein nachhaltiges Umweltbewusstsein sowie steuerliche Begünstigungen verstärken zusätzlich die Entwicklung von effizienteren Antrieben.
Vincenco Bevilacqua, Eric Jacobs, Klaus Fuoss

Tagungsbericht

Die Auslegung des Ladungswechsels gewinnt weiter an Komplexität. Maßgebliche Treiber sind dabei geringer CO2-Ausstoß sowie hohe Leistungswerte und gutes dynamisches Verhalten des Motors. Die Ziele sind eine für den jeweiligen Betriebspunkt des Motors optimale Gemischbildung und Verbrennung sowie ein verlustarmer Gaswechsel.
Richard Backhaus
Weitere Informationen

Premium Partner

BranchenIndex Online

Die B2B-Firmensuche für Industrie und Wirtschaft: Kostenfrei in Firmenprofilen nach Lieferanten, Herstellern, Dienstleistern und Händlern recherchieren.

Zur B2B-Firmensuche

Whitepaper

- ANZEIGE -

Und alles läuft glatt: der variable Federtilger von BorgWarner

Der variable Federtilger von BorgWarner (VSA Variable Spring Absorber) ist in der Lage, Drehschwingungen unterschiedlicher Pegel im laufenden Betrieb effizient zu absorbieren. Dadurch ermöglicht das innovative System extremes „Downspeeding“ und Zylinderabschaltung ebenso wie „Downsizing“ in einem bislang unerreichten Maß. Während es Fahrkomfort und Kraftstoffeffizienz steigert, reduziert es gleichzeitig die Emissionen, indem der VSA unabhängig von der Anzahl der Zylinder und der Motordrehzahl immer exakt den erforderlichen Absorptionsgrad sicherstellt.
Jetzt gratis downloaden!

Sonderveröffentlichung

- ANZEIGE -

Konnektivität im autonomen Fahrzeug

Neue Verbindungen für zuverlässige Datenübertragung
Ohne ultimative Konnektivität und schnelle zuverlässige Datenübertragung ist das autonome Auto nicht darstellbar. Dafür müssen die Verbindungsstellen extrem anspruchsvolle Herausforderungen meistern. Mehr dazu erfahren Sie hier!

Bildnachweise