Table Of Content

Helmut Tschöke Hrsg. 9. Tagung Diesel- und Benzin- direkteinspritzung 2014 Proceedings Proceedings Ein stetig steigender Fundus an Informationen ist heute notwendig, um die immer kom- plexer werdende Technik heutiger Kraftfahrzeuge zu verstehen. Funktionen, Arbeitsweise, Komponenten und Systeme entwickeln sich rasant. In immer schnelleren Zyklen verbreitet sich aktuelles Wissen gerade aus Konferenzen, Tagungen und Symposien in die Fachwelt. Den raschen Zugriff auf diese Informationen bietet diese Reihe Proceedings, die sich zur Aufgabe gestellt hat, das zum Verständnis topaktueller Technik rund um das Automobil er- forderliche spezielle Wissen in der Systematik der Konferenzen und Tagungen zusammen zu stellen und als Buch in Springer.com wie auch elektronisch in SpringerLink und Springer für Professionals bereit zu stellen. Die Reihe wendet sich an Fahrzeug- und Motoreningenieure sowie Studierende, die aktuelles Fachwissen im Zusammenhang mit Fragestellungen ihres Arbeitsfeldes suchen. Professo- ren und Dozenten an Universitäten und Hochschulen mit Schwerpunkt Kraftfahrzeug- und Motorentechnik finden hier die Zusammenstellung von Veranstaltungen, die sie selber nicht besuchen konnten. Gutachtern, Forschern und Entwicklungsingenieuren in der Automobil- und Zulieferindustrie sowie Dienstleistern können die Proceedings wertvolle Antworten auf topaktuelle Fragen geben. Helmut Tschöke Herausgeber 9. Tagung 2014 Diesel- und Benzindirekteinspritzung Herausgeber (cid:51)(cid:85)(cid:82)(cid:73)(cid:17)(cid:3)(cid:39)(cid:85)(cid:17)(cid:16)(cid:44)(cid:81)(cid:74)(cid:17)(cid:3)(cid:39)(cid:85)(cid:17)(cid:3)(cid:75)(cid:17)(cid:70)(cid:17)(cid:3)(cid:43)(cid:72)(cid:79)(cid:80)(cid:88)(cid:87)(cid:3)(cid:55)(cid:86)(cid:70)(cid:75)(cid:124)(cid:78)(cid:72)(cid:3) InstitutfürMobileSysteme Otto-von-Guericke-Universität Magdeburg,Deutschland ISBN978-3-658-07649-8 ISBN978-3-658-07650-4(eBook) DOI10.1007/978-3-658-07650-4 Die Deutsche Nationalbibliothek verzeichnet diese Publikation in der Deutschen Natio- nalbibliografie; detaillierte bibliografische Daten sind im Internet über http://dnb.d-nb.de abrufbar. SpringerVieweg ©SpringerFachmedienWiesbaden2014 DasWerkeinschließlichallerseinerTeileisturheberrechtlichgeschützt.JedeVerwertung, dienichtausdrücklichvomUrheberrechtsgesetz zugelassenist,bedarfdervorherigenZu- stimmungdesVerlags.DasgiltinsbesonderefürVervielfältigungen,Bearbeitungen,Über- setzungen,MikroverfilmungenunddieEinspeicherungundVerarbeitunginelektronischen Systemen. DieWiedergabevonGebrauchsnamen,Handelsnamen,Warenbezeichnungenusw.indiesem Werkberechtigt auch ohne besondere Kennzeichnung nicht zuder Annahme, dasssolche NamenimSinnederWarenzeichen-undMarkenschutz-Gesetzgebungalsfreizubetrachten wärenunddahervonjedermannbenutztwerdendürften. DerVerlag,dieAutorenunddieHerausgebergehendavonaus,dassdieAngabenundInfor- mationenindiesemWerkzumZeitpunktderVeröffentlichungvollständigundkorrektsind. WederderVerlagnoch dieAutorenoderdieHerausgeber übernehmen, ausdrücklichoder implizit,GewährfürdenInhaltdesWerkes,etwaigeFehleroderÄußerungen. Umschlagbild:(cid:3)(cid:139)(cid:3)(cid:62)(cid:48)(cid:64)(cid:3)(cid:51)(cid:72)(cid:88)(cid:74)(cid:72)(cid:82)(cid:87)(cid:3) GedrucktaufsäurefreiemundchlorfreigebleichtemPapier. SpringerFachmedienWiesbadenGmbHistTeilderFachverlagsgruppeSpringerScience+Business Media(www.springer.com) VORWORT Die Kraftstoffdirekteinspritzung ist beim Dieselmotor längst Stand der Technik und entwickelt sich beim Ottomotor mehr und mehr zum Standard. Ihre Funktion und op- timale Anpassung an den Motor ist Voraussetzung zur Erfüllung zukünftiger Anforde- rungen hinsichtlich Kraftstoffverbrauch, CO-, Schadstoff- und Geräuschemission 2 sowie dem Betriebsverhalten. In Zusammenhang mit der intensiven Entwicklung von Downsizing-Konzepten und den zukünftigen Emissionsstandards ergeben sich sowohl für den Otto- als auch für den Dieselmotor neue Herausforderungen an die Gemisch- bildung und damit an die Einspritztechnik. Beim Ottomotor stehen dabei die Verbrennungsstabilität, die Erreichung der Grenz- werte für die Partikelanzahl und der CO-Ausstoß, beim Dieselmotor die Schadstof- 2 femissionsreduzierung im Vordergrund. Die Weiterentwicklung der Brennverfahren erfordert Maßnahmen an der Einspritztechnik selbst, den Einspritzstrategien sowie der Applikation. Die Auslegung der Injektoren ist nicht zuletzt aus Kostengründen Ge- genstand von Forschung und Entwicklung. Beim Diesel- und besonders beim Ottomotor wird an der weiteren Steigerung der Ein- spritzdrücke und Verbesserung des dynamischen Verhaltens bei Mehrfacheinspritzung gearbeitet. Hinzu kommen zusätzliche Herausforderungen bezüglich Qualität und Le- bensdauer sowie durch die Anwendung alternativer Kraftstoffe, z. B. Gaskraftstoffe. Die dargestellten Ergebnisse aus experimentellen und theoretischen Untersuchungen wurden am 3. und 4. Dezember 2014 auf der Fachtagung Diesel- und Benzindirek- teinspritzung, die zum neunten Mal in Berlin stattfand, präsentiert. Wie bei den vergangenen Tagungen haben auch diesmal wieder kompetente Vertreter der Motoren- und Zulieferindustrie, Wissenschaft, Engineering-Dienstleister und inte- ressierte Teilnehmer Fragen um die Einspritztechnik auf der zweitägigen Tagung in- tensiv diskutiert. Erstmals begleitete und unterstützte die IAV GmbH diese Veranstal- tung, hierfür herzlichen Dank. Der Herausgeber dankt allen Autoren, Mitautoren, Moderatoren und den beteiligten Unternehmen für ihre exzellenten Beiträge, die eine solche Tagung und damit dieses Buch erst erfolgreich machen. Der Dank gilt auch Herrn Dr. C. Andreae und Frau J. Lupczyk vom Haus der Technik Essen für die Tagungsorganisation und konstruktive Zusammenarbeit und Frau E. Lange von Springer Vieweg für die Unterstützung bei der Veröffentlichung der Beiträge in digitaler Form und als Buch. Dezember 2014 Helmut Tschöke V INHALT DIESELDIREKTEINSPRITZUNG Bosch Diesel Fuel Injection System – 3 with modularity from entry up to High-End Segment Michael Raff, Jürgen Hammer, Dirk Naber, Dietmar Zeh The New Delphi Injector Family – Architecture and Performance 17 Peter Voigt, Jean-Luc Beduneau, Noureddine Guerrassi, Hans-Josef Schiffgens Diesel Engine Potentials by Hydraulic Tuning 33 of the G4S Solenoid Common Rail Injector with 3 Way Function Joerg Ruwe, Olaf-E. Herrmann, Dirk Queck, Sebastian Visser, Ken Uchiyama, Katsuhiko Takeuchi, Koji Ishizuka Simulation des Hydraulischen Druckanstiegs-Analysators (HDA) 53 zur Messung der Einspritzmasse / -rate von Common Rail Injektoren Wolfgang Sander, Thomas Fischer, Iris Hartung, Clemens Majer, Fabian Lafrenz Bestimmung des 2D-aufgelösten Strahlimpulses 71 aus Strahlkraftmessungen Dietmar Hermann, Uwe Reuter, David van Bebber, Toni Streit Beschreibung der Einblascharakteristik von Gasinjektoren 93 mit dem IAV Injection Analyzer Philipp Rolke, Dennis Backofen, Ralf Marohn Einfluss der Kraftstofftemperatur auf die Strahlausbreitung 109 im Dieselbrennverfahren Constantin Vasconi, Roland Baar Effekte von konventionellen und unkonventionellen 123 Düsengeometrien auf die dieselmotorische Verbrennung Christof Hepp, Josef Wasserbauer, Helmut Eichlseder, Andreas Pfeifer, Markus Quasthoff, Alexander Preis VII Inhalt Das Liebherr Common Rail: Modularer Aufbau für breites 151 Anwendungsspektrum im Medium & Heavy Duty Bereich Richard Pirkl, Edgar Bignion, Thibault Kämmerlen, François Masson, S. Stinghe, K. Lichtinger Adaption und Applikation des 1800 bar CROHW-Einspritzsystems 173 von Bosch beim neuen zwei Liter Industrie-Dieselmotor 4H50TIC der Motorenfabrik Hatz Max Stockinger, Simon Thierfelder Kraftstoffbedingte Ablagerungen in Common-Rail-Injektoren – 199 Ursachen und Maßnahmen René Junk, Svetlana Crusius, Ulrike Schümann, Christian Fink, Horst Harndorf Performance Criteria for Passenger Car CR Injectors with 235 special Focus on Emissions, Fuel Efficiency and Robustness Johannes Ullrich, Jürgen Grimm, Andres Kapp VIII Inhalt BENZINDIREKTEINSPRITZUNG Herausforderungen an die Benzindirekteinspritzsysteme 251 zur Einhaltung der EU6c Abgasgrenzwerte Hong Zhang, Erwin Achleitner, Dejan Jovovic, Eberhard Kull, Gerd Rösel Entwicklung eines strahlgeführten Magerbrennverfahrens 287 mit Mehrloch-Magnetventil-Injektoren für turboaufgeladene Motoren Arthur Kiefer, Michael Lippisch, Axel Storch, Andreas Kufferath GDI Multi Hole Injector Spray Investigations for EU6c and Beyond 325 Hitoshi Shibata, Takanori Kito, Soichi Saitoh, Michaela Walford, Ian Williams, Graham West Experimentelle Untersuchungen zum Wandwärmeverlust 341 an einem Einzylinder-Forschungsmotor im Homogen- und Schichtbetrieb Philipp Hügel, Heiko Kubach, Thomas Koch LIF-Untersuchung der Kraftstoffwandbenetzung 365 unter den Bedingungen eines Ottomotors Florian Schulz, Frank Beyrau, Jürgen Schmidt Optische Messtechniken zur Bewertung 385 innermotorischer Wandfilme Roman Grzeszik Zukünftige Technologien in der GDI-Injektorherstellung 401 Herbert Frankl, Anton Pauli, Andreas Rohrmeier Gasoline Heated Fuel Injection – 413 A Mechanism for Particulate Reduction and General GDI Engine Optimization Marc Sens, Michael Riess, Paul-Benjamin Reinicke, Chris de Boer, S. Thawley, G. Bonar, Wolfgang Bullmer, Michael Frick IX Inhalt Untersuchungen der Hochfrequenz-Zündung bei 451 unterschiedlichen Ladungsbewegungen und Ventilsteuerzeiten an einem aufgeladenen Ottomotor mit Direkteinspritzung Markus Bertsch, Philipp Werner, Thomas Koch, Clemens Hampe Partikeloptimale Benzindirekteinspritzung – 473 Eine Voraussetzung für RDE Khai Vidmar, Peter Götschl, Paul Kapus, Helmut Jansen, Günter Fraidl, Thomas Dobes Untersuchung des Einflusses von Ethanol-Beimischung 491 auf rußende Verbrennungsvorgänge im BDE-Motor mittels High-Speed Visualisierung Michael Storch, Michael Wensing, Stefan Will, Lars Zigan Development of Fuel Injection Control Technology 507 in Gasoline Direct Injection Engine Kengo Kumano, Frank Drautz, Henning Sauerland, Kenichi Machida X