Untersuchungen der Hochfrequenz-Zündung bei unterschiedlichen Ladungsbewegungen und Ventilsteuerzeiten an einem aufgeladenen Ottomotor mit Direkteinspritzung

Zusammenfassung

Treibende Ziele bei der Entwicklung neuer ottomotorischer Brennverfahren sind seit jeher die Reduktion der Schadstoffemissionen sowie die Steigerung des Prozesswirkungsgrades. Zum Erreichen dieser Ziele hat sich in den vergangenen Jahren die Direkteinspritzung in Verbindung mit der Abgasturboaufladung als Schlüsseltechnologie heraus gestellt. Neben vielen Vorteilen führt sie allerdings im Vergleich zur äußeren Gemischbildung zu einem Anstieg der Partikelemissionen im Abgas. Um diese zu reduzieren können verschiedene Maßnahmen zur Intensivierung der Ladungsbewegung und damit zu einer besseren Gemischbildung getroffen werden.

Diese Maßnahmen erschweren eine zuverlässige Entflammung mit geringen zyklischen Schwankungen und steigern somit die Anforderungen an das Zündsystem. Daher treten vermehrt neuartige Zündsysteme wie die Hochfrequenz-Zündung in den Vordergrund, da der Zugewinn an Flexibilität und Wirkungsgrad die Mehrkosten zu der heute verbreiteten Transistor-Spulen-Zündung zunehmend rechtfertigt.

Bei den hier vorgestellten Untersuchungen wurde deshalb die Hochfrequenz-Zündung unter verschiedenen Betriebsbedingungen mit einer konventionellen Transistor- Spulen-Zündung verglichen und deren Einfluss auf die Verbrennung und die Abgasemissionen aufgezeigt.

An einem Einzylinder-Forschungsaggregat konnten neben unterschiedlichen Ventil- Steuerzeiten auch unterschiedliche großskalige Ladungsbewegungen (keine zusätzliche Ladungsbewegung, Tumble, Drall) dargestellt werden.

Des Weiteren wurde der Abgasgegendruck in zwei Stufen eingestellt: Konfiguration eins – entdrosselt – entspricht dabei einem mittels Kompressor aufgeladenen Motor und Konfiguration zwei – Abgasgegendruck gleich Ladedruck – entspricht dem mittels Abgasturbolader aufgeladenen Betrieb.