GDI Super-Hochdruckeinspritzventil für Benzinmotoren mit höherer Verdichtung

Autoren

G. Signorelli PhD, A. Cavani MSc, M. Petrone MSc, S. Petrecchia MSc, Marelli Europe, Bologna; M. Nishida MSc, Mazda Motor Corporation, Hiroshima, Japan:

Jahr

2021

Druckinfo

Eigenproduktion ÖVK

Zusammenfassung

Obwohl sich die elektrische Antriebstechnologie als wirksam bei der Reduzierung der von Fahrzeugen verursachten CO₂-Emissionen erwiesen hat, müssen noch technische Aufgaben gelöst werden, bevor ein wesentlicher Teil der gegenwärtig existierenden Fahrzeugflotte durch batterieelektrische Fahrzeuge (BEV) ersetzt werden kann. Daher ist die Verbesserung des thermischen Wirkungsgrads des Verbrennungsmotors von Hybridfahrzeugen in naher Zukunft ein wichtiger Schritt bei der Reduzierung der CO₂- Emissionen. Diese Änderung effektiv vorzunehmen bedeutet, den thermischen Wirkungsgrad des Verbrennungsmotors durch die Erhöhung des Kompressionsverhältnisses und durch Erzeugung eines höheren spezifischen Wärmeverhältnisses zu verbessern, indem in die Brennkammer ein magereres Benzingemisch eingespritzt wird. Eine geeignete Steuerung der Verteilung der Kraftstoffkonzentration des Gemisches und des Einspritzens von Kraftstoff in eine Klopfposition sind bekannte Faktoren, die zu einer stabilen mageren Verbrennung führen und ein Klopfen in Motoren bei hohem Verdichtungsverhältnis verhindern. Bisher war es jedoch nicht möglich, mit der herkömmlichen Benzininjektor-Technologie stabile Effekte zu erzielen, da Einspritzsysteme Einschränkungen hinsichtlich Kraftstoffdruck, Einspritzmengen und Genauigkeit aufweisen. Diese Einschränkungen wurden größtenteils als nicht überbrückend angesehen, da sie Ruß und NOx erzeugten. Marelli und Mazda Motor Corporation haben ein neues Benzineinspritzsystem entwickelt, bei dem die Kerntechnologie durch den Kraftstoffinjektor repräsentiert wird. Er kann bei einem Kraftstoffdruck von über 70 MPa mit nahtlos eingespritzten Mengen von 1 mm3 betrieben werden, wobei mehr als fünfstufige Einspritzungen mit einer Verweilzeit von 500 µs angewendet werden. In diesem Dokument werden die Technologie und die Eigenschaften des Injektors sowie deren Auswirkungen auf die Verbesserung der Motorleistung beschrieben.

Anzahl der Seiten

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