Visualisierung des Kraftstoffflusses in der geschlitzten Einspritzdüse eines Benzin-Direkteinspritzmotors

Autoren

E. Matsumura, T. Tomoda, K. Takeda, S. Furuno, Toyota Motor Corporation, Shizuoka, Japan; Prof. Dr. J. Senda, Doshisha University, Kyoto, Japan

Jahr

2003

Druckinfo

Fortschritt-Berichte VDI, Reihe 12, Nr. 539

Zusammenfassung

Bei Ottomotoren mit Direkteinspritzung und Fremdzündung (D-4) erfolgt die Einspritzung als fächerförmiger, fein verteilter, hochdurchdringender und fein zerstäubter Strahl, der durch eine Schlitz-Einspritsdüse erzeugt wird und eine geschichtete Gemischwolke gebildet wird, ohne auf eine starke Bewegung der Ansaugluft angewiesen zu sein, wodurch letztendlich eine beständige Verbrennung geschichtete Abgabe erzielt wird. Um den Kraftstoffverbrauch im actuellen Straßenverkehr weiter zu senken, muß der Bereich der Verbrennung von schichtenförmiger Ladung im Drehmoment/Drehzahl-Kennfeld vergrößert werden, indem man das Eigenshaft des Strahles verbessert. Da der Fluß des Kraftstoffs innerhalb der Einspritzdüse einen starken Einfluß auf das Spritzbild hat, wird der Kraftstofffluß innerhalb des Düse durch eine Sichtanalyse verdeutlicht, bei der eine vergrößerte Einspritzdüse aus Acrylglas mit zehnfacher Vergrößerung zum Einsatz kommt. Dabei wird festgestellt, daß im Sackraum selbst unter Bedingungen des Dauerzustandes häufig Verwirbelungen auftreten. Der Einfluß auf das Eigenschaft des Strahles entsprechen der Größe der Verwirbelung. Die Verbrennung von geschichten Ladung kann durch eine Reduzierung der Verwirbelungen und damit einhergehender Optimierung des Eigenschaft des Strahles verbessert werden.

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