Ein Mager-Benzinmotor der neuen Generation für reduzierte CO₂-Emissionen in einer elektrifizierten Welt

Autoren

Dr. R. Osborne, A. Lane, Ricardo, Shoreham-by-Sea;
N. Turner, Dr. L. McWilliam, Dr. N. Hinton, M. McAllister, J. Geddes, Jaguar Land Rover, Coventry;
Dr. J. Gidney, Dr. J. Cleeton, Johnson Matthey, Royston;
Dr. P. Atkins, Prof. R. Morgan, Universität Brighton

Jahr

2019

Druckinfo

Fortschritt-Berichte VDI, Reihe 12, Nr. 811

Zusammenfassung

In Zeiten rasant zunehmender Elektrifizierung der Fahrzeuge ist der Ottomotor nach wie vor ein wesentlicher Bestandteil des PKW-Antriebsstrangs. Die Magerverbrennung ist ein hervorragendes Mittel zur Verringerung der CO₂-Emissionen neuer Ottomotoren, erfordert jedoch den Einsatz einer ausgeklügelten Abgasreinigung. Ein aufgeladen 2,0-Liter-Benzinmotor mit Direkteinspritzung wurde mit Turbolader wurde mit einem mageren homogenen Verbrennungssystem entwickelt, das auf eine robuste magere und stöchiometrische Abgasnachbehandlung abgestimmt ist. Der Motor ist mit einem stufenlos variablen Ventilhubsystem, hoch-taumel Einlasskanäle und einem Hochenergiezündsystem ausgestattet, und das Verstärkungssystem umfasst einen Turbolader mit variabler Geometrie und einen elektrischen 48V-Kompressor.
Die gemeldete Arbeit ist Teil des Projekts "Partikelreduzierte, effiziente Benzinmotoren" (PaREGEn) im Rahmen des Förderprogramms "Horizon 2020". In diesem Projekt wird die Weiterentwicklung von Ottomotoren für mittelgroße bis hochwertige Autos vorangetrieben, mit dem Ziel, die CO₂-Emissionen nach Euro 6d RDE-Gesetzgebung um 15 % zu senken und die Partikelanzahl bis auf 10 nm zu messen.
Die Simulation, das Design und die Entwicklung des Magerverbrennungssystems sowie der wichtigsten Komponenten des Motors und der Nachbehandlung werden beschrieben. Ein Prototyp eines Mehrzylindermotors wurde zusammengebaut und getestet: Versuchsergebnisse, die den Kraftstoffverbrauch, die Leistung und die Emissionen detailliert beschreiben, werden vorgestellt.