Innermotorische Kaltlaufoptimierung des Dieselmotors im Hinblick auf erweiterte Real-Driving Emissions Bedingungen
Kay Mahler
Die aktuelle öffentliche Debatte über die Stickoxidbelastung in deutschen Großstädten rückt den Straßenverkehr und im Speziellen den Dieselmotor als wesentlichen Verursacher in den Fokus. Durch die Einführung der „Real Driving Emissions“, eine Prüfprozedur die den Schadstoffausstoß im realen Fahrbetrieb berücksichtigt, soll das tatsächliche Emissionsverhalten deutlich verbessert werden. In Kombination mit den strengen Grenzwerten der Euro-6-Gesetzgebung (Bsp.: NOx=80 mg/km) wurde so ein wesentlicher Grundstein zur Reduktion kritischer Schadstoffbelastungen gelegt.
Im Rahmen dieser Arbeit wird das dieselmotorische Brennverfahren im Kaltbetrieb bei -7 °C untersucht und bewertet. Das Hauptaugenmerk liegt auf der detaillierten Betrachtung der stattfindenden chemischen und physikalischen Vorgänge im Brennraum.
Durch eine Kombination aus Einzylindermotorversuch, optischer Hochgeschwindigkeitsmesstechnik, Emissionsberechnung und Simulation konnten die zugrundeliegenden Mechanismen der Gemischbildung, Verbrennung und Schadstoffentstehung im Tieftemperaturbetrieb erfasst werden. Aufbauend auf diesen Erkenntnissen wurde die Optimierung der dieselmotorischen Verbrennung und Schadstoffemission untersucht.
Als Ergebnis konnten neue Erkenntnisse zur Schadstoffminderung durch Erweiterung der Einspritzstrategie (Ratenformung) und Applikation eines vollvariablen Ventiltriebs erzielt werden. Zusätzlich wurde der Einfluss unterschiedlicher Betriebspunktparameter wie Drehzahl, Last und Ladedruck auf den Schadstoffausstoß detailliert dargelegt.
