DBU aktuell - Nr. 9 |  September 2008

Informationen aus der Fördertätigkeit der Deutschen Bundesstiftung Umwelt

6. Neue Motortechnik erfolgreich auf dem Prüfstand

Um den Kraftstoffverbrauch und die CO2-Emissionen beim Ottomotor zu senken, besitzt die Direkteinspritzung das größte Einsparpotenzial.
Sehen Sie selbst...
Während der ersten Einspritzung in den Saughub wird ein homogenes, mageres Grundgemisch erzeugt (links). Die zweite Einspritzung am Ende des Kompressionshubs sorgt dafür, dass eine minimale Kraftstoffmenge in der Kolbenmulde vorgelagert wird (Mitte). Diese Kraftstoffmenge dringt in die Vorkammer der neuartigen Zündkerze ein, wo jetzt ein fettes, zündfähiges Gemisch vorliegt. Nach der Zündung treten Fackelstrahlen aus der Vorkammer aus und entflammen das magere Grundgemisch vollständig (rechts).
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Allerdings liegt bei diesem System zündfähiges Gemisch nur in lokal begrenzten Bereichen des Zylinders vor. Das ist einer der Gründe,warum konventionelle Zündsysteme hinsichtlich der Spriteinsparmöglichkeiten an Grenzen stoßen. Anders das sogenannte BPI-Verfahren (Bowl Prechamber Ignition):

Es bedient sich einer Doppeleinspritz-strategie mit einer Vorkammerzündung und ist dadurch in der Lage, auch magere Gemische vollständig zur Entflammung zu bringen (Bild). Am Institut für Kolbenmaschinen der Universität Karlsruhe (TH)wurden zunächst Versuche zur Abgasrückführung und zur Darstellung der Volllast mit dem BPI-Verfahren erfolgreich durchgeführt. Parallel dazu wurde ein neues Versuchsaggregat mit reduziertem Bohrungsdurchmesser entwickelt. Die Entwicklung einer drallvariablenEinspritzdüse am Forschungsinstitut für Fahrzeugtechnik (FIF) der Hochschule für Technik und Wirtschaft Dresden (FH) bis zur Prototypreife, die auch für andere motorische Verbrennungsverfahren von Interesse ist, stellt einen weiteren Meilenstein des Vorhabens dar. Schließlich wurden neue Erkenntnisse hinsichtlich des Thermomanagements einer Vorkammerzündkerze gewonnen.

Dieses Know-how wird fortan von der Firma Multitorch (Sinsheim) genutzt, die als Kooperationspartner in das Vorhaben eingebunden war und weltweit als führender Hersteller derartiger Zündkerzen gilt. Die Ergebnisse der Untersuchungen, die mit dem neuen Versuchsaggregat und der neu entwickelten drallvariablen Einspritzdüse durchgeführt wurden, zeigen, dass mit dem BPI-Verfahren ein in naher Zukunft umsetzbares Motorkonzept zur Verfügung steht, das im Vergleich zu heutigen Otto-Motoren signifikant niedrigere Stickoxid und Kohlenwasserstoff-Emissionen aufweist.

Gleichzeitig ist der Entwicklungsaufwand zum Erreichen anspruchsvoller Verbrauchs- und Emissionsziele bei diesem Verfahren deutlich geringer als bei herkömmlicher Motortechnik.
www.multitorch.de