Kompetenznetzwerk (K-Net): Verbrennungsmotoren der Zukunft

Als innermotorische Maßnahme zur Reduktion der Partikel- und Stickoxidemission von Dieselmotoren befinden sich mehrere alternative Dieselbrennverfahren in Entwicklung. Dabei sollen im Brennraum Zonen mit kraftstoffreichem Gemisch und hohen Temperaturen vermieden werden. Dies wird durch Homogenisierung der Zylinderladung und hohe Abgasrückführraten erreicht. Zur Entwicklung alternativer Brennverfahren unter Berücksichtigung technischer, wirtschaftlicher und umweltrelevanter Forderungen dienen folgende Arbeitsschwerpunkte: Ladedruckabhängige Lastbereichserweiterung mit 1D - Simulation zur Bewertung verschiedener Aufladekonzepte und deren Potentiale in zukünftigen Abgasgesetzgebungen mit begleitenden Versuchen am EHVA - Einzylindermotor. Entschärfung des Trade-Offs zwischen Akustik und den unverbrannten Emissionskomponenten CO und HC der homogenen Verbrennung durch hohe Abgasrückführraten. für Teil- und Volllast sind unterschiedlichen Brennverfahren zu kombinieren und erfordern eine zyklustreue verbrennungsgeführte Motorregelung. Untersuchungen zur Hochlast in Verbindung mit steigenden AGR-Raten für eine weitere Senkung der Stickoxidemissionen. Ziel des Kompetenznetzwerkes ist es, Methoden und Werkzeuge zu entwickeln, mit deren Hilfe der zukünftige Dieselmotor die weiterhin geforderten wirtschaftlichen Aspekte und die immer strenger werdenden Abgasgesetzgebungen erfüllt. Das vierjährige Forschungsvorhaben umfasst Prüfstandsversuche am EHVA Einzylinder- sowie Serien-Vollmotor sowie begleitende Simulation in 0D, 1D und 3D. Die gewonnenen Erkenntnisse aus den Einzylinderversuchen und der Simulation fließen direkt in den Aufbau eines Demonstrationsfahrzeuges ein. Der für das Projekt aufgebaute EHVA - Einzylinderforschungsmotor verfügt über eine hohe Betriebsflexibilität (modernes Commonrail-Einspritzsystem, Drallvariabilität, variable Ventilsteuerung, hohe AGR-Raten über Rootskompressor), die für die Weiterentwicklung der alternativen sowie konventionellen Brennverfahren eingesetzt wird. Die Zweijahres-Evaluierung wurde im Frühjahr erfolgreich absolviert, eine Verlängerung für eine neue Förderperiode mit einer Laufzeit von 3 Jahren nach 2007 ist in Planung und Vorbereitung.