Ottomotorische Magerbrennverfahren

Die EU strebt eine Senkung der CO2-Flottenemissionen auf 95 g/km an. Zusätzlich wird mit der Euro-6 Gesetzgebung erstmals die erlaubte Partikelanzahl für direkteinspritzende Ottomotoren begrenzt. Um diese Anforderungen zu erreichen, müssen alle technischen Möglichkeiten zur Verbesserung von Kraftstoffverbrauch und Emissionen ausgeschöpft werden. Die effektivste Einzelmaßnahme zur Senkung des Kraftstoffverbrauchs bei Ottomotoren stellt ein Betrieb mit Luftüberschuss dar. Neben dem mageren Betrieb mit geschichteter Ladung, der nur im niedrigen Lastbereich sinnvoll Anwendung findet, bergen teilgeschichtete oder rein homogene Brennverfahren bis über die saugmotorische Vollast hinaus Verbrauchsvorteile und die Möglichkeit geringere Partikel als im stöchiometrischen Betrieb zu emittieren. Damit dabei Systeme zur mageren Abgasnachbehandlung möglichst wenig belastet werden, ist es entscheidend, dass minimale NOX-Rohemissionen erzeugt werden. Bei Luftverhältnissen größer 1,1 sinken Stickoxide aufgrund verringerter Spitzentemperaturen rasch ab. Dies kann genutzt werden bis bei weiterer Ladungsverdünnung das Gemisch die Entflammungs- und Brenngrenze erreicht hat. Um eine effiziente und gleichzeitig robuste Verbrennung auch bei extremen Verdünnungsraten zu erhalten, wurden in dieser Arbeit die Einflüsse von Direkteinspritzung, Hochfrequenzzündung sowie Ladungsbewegung an einem Einzylinder-Aggregat mit zentraler Injektorlage untersucht. Hierfür standen eine Koronazündanlage und ein 1000 bar fähiges Einspritzsystem zur Verfügung.