Grundlagenuntersuchungen zur Homogenisierung der Zylinderladung bei der Common-Rail-Einspritzung für PKW Dieselmotoren mittels optischer Messmethode

• Antragsteller: Professor Dr.-Ing. Alfred Leipertz
• Fachliche Zuordnung: Strömungs- und Kolbenmaschinen
• Förderung: Förderung von 2003 bis 2009
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 5396249

Die Etablierung der Common-Rail-Einspritzung an PKW-Dieselmotoren bewirkt eine Erhöhung der Freiheitsgrade bezüglich der möglichen Führung des Einspritzprozesses. Damit entsteht prinzipiell ein Potential zur weiteren Optimierung der sogenannten Ruß-NOx-Schere der dieselmotorischen Verbrennung. Trotzdem treten aktuell gerade bei größeren Fahrzeugen Probleme auf, die künftigen Abgasgrenzwerte (EURO IV) mittels rein innermotorischer Maßnahmen ohne eine Abgasnachbehandlung zu erreichen. Die diskutierten Systeme "Partikelfilter" und "NOx-Katalysator" umgehen einen innermotorischen Lösungsansatz und weisen durch notwendige verbrauchsungünstige Regenerationszustände bzw. durch die Notwendigkeit eines zweiten im Fahrzeug mitzuführenden Betriebsstoffes (z.B. Harnstoff) auch Nachteile auf. Neuere Untersuchungen zeigen, dass eine Homogenisierung der Zylinderladung bei Dieselmotoren ein deutliches Potential zur gleichzeitigen Reduzierung von Ruß und NOx besitzt, so dass künftige Abgasgrenzwerte erreicht werden könnten. Die technische Umsetzung der Homogenisierung der Zylinderladung und der definierten Selbstzündung eines verdichteten homogenen Gemisches ist dabei noch weitgehend unklar. Im beantragten Vorhaben soll mittels optischer Messmethoden die gesamte innermotorische Wirkkette von Einspritzung, Verdampfung, Gemischbildung, Zündung und Verbrennung sowohl grundlagenorientiert an einer HochdruckHochtemperatur-Einspritzkammer sowie an einem PKW-Transparentmotor als auch seriennah an einem mittels endoskopischer Verfahren optisch zugänglichen Serienmotor analysiert werden.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen