Ein neuer Piezo Common Rail Injektor mit Direktantrieb und Mengenregelkreis: Konzept und motorische Vorteile

Autoren

Dipl.-Ing. S. Bauer, Dr.rer.nat. H. Zhang, Dipl.-Ing. R. Pirkl, Dr.-Ing. A. Pfeifer, Dr.-Ing. K. Wenzlawski, Dipl.-Ing. H.-J. Wiehoff, Continental AG, Regensburg

Jahr

2008

Druckinfo

Fortschritt-Berichte VDI, Reihe 12, Nr. 672

Zusammenfassung

Im Spannungsfeld zwischen weiterer Emissionsminderung, Verbrauchssenkung und Produktkosten kommt dem optimalen Ausbalancieren von innermotorischen und nachmotorischen Emissionssenkungsmaßnahmen eine entscheidende Rolle zu.


Gegenüber heute weiter optimierter, robusterer Auslegung des Ansaug- und Verbrennungssystems für EU6 hat das Einspritzsystem durch seine produktionsbedingten Toleranzen und seine spezifische Gemischbildungscharakteristik einen sehr großen Einfluss auf Exemplarstreuungen bezüglich Abgas- und Geräuschemissionen. Innerhalb des Einspritzsystems wiederum bestimmt das Injektorkonzept überproportional die Leistungs- und Emissionsperformance des Motors sowie die Einspritzsystemkosten.


Mit dem neuen 2000 bar Piezo Common Rail Injektor mit Direktantrieb und dem konzeptionell erstmalig verfügbaren Injektorregelkreis steht nun ein Baustein zur Minderung von Emissionen zur Verfügung, mit dem durch seine umfangreichen Möglichkeiten zur Einspritzratenverlaufsformung nun Alternativen zu den bekannten Mehrfacheinspritzmustern reproduzierbar dargestellt werden können. Durch die Erfassung der Düsennadelposition während der Einspritzung kann erstmalig der Mengenregelkreis geschlossen werden. Die trotz des stabilen hydraulischen Designs verbleibenden geringen Driftvorgänge und Exemplarstreuungen werden so sicher erkannt und kompensiert. Dadurch kann aus Gesamtsystemsicht bei Einsatz dieses Injektorkonzepts bei konventionellen Dieselbrennverfahren auf kostenintensive zusätzliche Closed-Loop-Regelkreise auf Basis von Zylinderdruck- oder Lambdasondensignal verzichtet werden.


Dieser Vortrag stellt das gewählte Direktantriebskonzept sowie der Mengenregelkreis vor. Neben der hydraulischen Performance des Injektors werden erste motorische Ergebnisse von Einzylinder- und Mehrzylindermotoren diskutiert, die das im Vergleich zu aktuellen Lösungen deutlich erweiterte Potential dieses Injektorkonzepts zur Erfüllung zukünftiger Anforderungen bestätigen.

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