GCI und CCS® - Zwei neue Brennverfahren von Volkswagen

Autoren

Dr.-Ing. W. Steiger, Dr.-Ing. C. Jelitto, Dipl.-Ing. S. Schmerbeck, Volkswagen AG, Wolfsburg

Jahr

2008

Druckinfo

Fortschritt-Berichte VDI, Reihe 12, Nr. 672

Zusammenfassung

Neben der Erfüllung zukünftiger Abgasgesetzgebungen werden neue Verbrennungsmotoren einen erheblichen Beitrag zur Senkung der CO2-Emissionen leisten. In der Konzernforschung Antriebe der VOLKSWAGEN Aktiengesellschaft werden Konzepte zur Weiterentwicklung für Diesel- und Ottomotoren mit konventionellen Kraftstoffen intensiv bis zur Darstellung von Konzeptfahrzeugen untersucht. Ein Schwerpunkt bildet dabei die Entwicklung homogener selbstzündender Brennverfahren, die im Teillastbereich bereits für Diesel- und Ottomotoren in fahrbaren Prototypen dargestellt wurden.


Zur Ausweitung des selbstzündenden homogenen Betriebsbereichs wird zusätzlich intensiv an neuen, an diese Bedingungen angepasste, Kraftstoffspezifikationen geforscht.


Hieraus entsteht das CCS®-Brennverfahren, als Kombination der Vorteile des Diesel- und Otto-Brennverfahrens.


Während bereits über die ersten Ergebnisse einer Verfahrens- und Kraftstoffoptimierung 2005 in Wien [1] berichtet wurde, werden jetzt Ergebnisse der zweiten Optimierung gezeigt. Nach umfangreichen Untersuchungen mit verschiedenen Kraftstoffspezifikationen, wird nun für ein selbstgezündetes homogenes Brennverfahren der sogenannte Kraftstoff Naphtha genutzt. Darüber hinaus wurde die dynamische Regelung auf Basis des Zylinderdrucksignals erheblich verfeinert. Der Kraftstoff Naphtha birgt das Potenzial die Ruß- und NOx-Emissionen weiter absenken zu können.


Neben der Effizienzsteigerung aus dem (teil-) homogenen selbstgezündeten CCS®-Brennverfahren ergibt sich durch ein günstiges H/C-Verhältnis des Naphtha im Vergleich zu Diesel zudem ein weiterer CO2-Vorteil. Alle Resultate wurden in einem Forschungsprototyp auf Basis eines VOLKSWAGEN TOURAN validiert.


Vor dem Hintergrund eines zukünftig steigenden Dieselbedarfs in Europa und dem aktuellen Kraftstoffmix aus europäischen Raffinerien könnte eine neue Kraftstoffspezifikation mit deutlich abgesenktem Siedebereich realistisch werden.

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