Grundlegende Technologieschritte zur Entwicklung eines thermischen Massenflusssensors bei Common-Rail-Einspritzssystemen

Aufgrund immer höherer Anforderungen seitens des Gesetzgebers, aber auch des Autofahrers, im Hinblick auf ökologische (niedrige Abgaswerte) und ökonomische (geringer Spritverbrauch) Aspekte sowie Fahrkomfort (Geräuschreduzierung), wurde nach einer Einspritztechnik im Kfz-Bereich gesucht, die alle drei Punkte bestmöglich erfüllt. So will im Zuge der Reduzierung der Emissionen die Europäische Kommission die Abgasgrenzwerte für Pkws und Nutzfahrzeuge deutlich senken: Laut Norm Euro III (die im Jahr 2000 eingeführt werden soll) darf z.B. der Ausstoß von Partikeln bei Diesel-Pkws nur noch 0,05 g/km betragen [1], da hier die erheblichen Umweltwirkungen der Verbrennungsprodukte nicht zu übersehen sind [2]. Ebenso ist eine drastische Reduzierung des NOx- und des HC-Ausstoßes geplant [1]. Im Jahr 2005 soll diese Norm dann von der Euro IV abgelöst werden, in der ungefähr eine nochmalige Halbierung dieser Grenzwerte vorgesehen ist [1]. Diese Auflagen können in Summe mit anderen Einspritzsystemen (Pumpe-Düse, magnetventilgesteuerte Verteilerpumpe) nur schwer oder überhaupt nicht erfüllt werden. Als Alternative zu den eben genannten Systemen bietet sich die Direkteinspritzung des Kraftstoffes in den Brennraum an.Um jedoch das gesamte Potenzial dieses Konzeptes ausschöpfen und einen optimalen Verbrennungsablauf realisieren zu können, ist eine über den gesamten Drehzahlbereich sehr genau dosierte Piloteinspritzung erforderlich. Man versteht darunter die Einspritzung einer sehr kleinen Kraftstoffmenge in den Brennraum vor der Haupteinspritzung [3]. Die Piloteinspritzung ist hauptsächlich für die Senkung der NOx- u. HC-Emission verantwortlich. Es wird dadurch aber nicht nur der Schadstoffausstoß minimiert, sondern auch die Geräuschemission während des Verbrennungsablaufes und dadurch die mechanische Belastung der Motorbauteile [3], was besonders bei Dieselmotoren aufgrund des höheren Verbrennungsdruckes von Vorteil ist. Allgemein gesprochen kann durch eine geeignete Gestaltung des Einspritzverlaufes, d.h. konkret durch die zeitliche Trennung von Pilot- und Haupteinspritzung, die Einhaltung der gesetzlich geforderten Grenzwerte realisiert werden, wie ein Vergleich mit Messergebnissen zeigt [4]. Da hier das meiste Entwicklungspotenzial vorhanden ist, basieren die neuen Motorgenerationen. [...]

Klappentext

Diplomarbeit aus dem Jahr 2000 im Fachbereich Technik, Note: sehr gut, Hochschule München (FB 06), Sprache: Deutsch, Abstract: Aufgrund immer höherer Anforderungen seitens des Gesetzgebers, aber auch des Autofahrers, im Hinblick auf ökologische (niedrige Abgaswerte) und ökonomische (geringer Spritverbrauch) Aspekte sowie Fahrkomfort (Geräuschreduzierung), wurde nach einer Einspritztechnik im Kfz-Bereich gesucht, die alle drei Punkte bestmöglich erfüllt. So will im Zuge der Reduzierung der Emissionen die Europäische Kommission die Abgasgrenzwerte für Pkws und Nutzfahrzeuge deutlich senken: Laut Norm Euro III (die im Jahr 2000 eingeführt werden soll) darf z.B. der Ausstoß von Partikeln bei Diesel-Pkws nur noch 0,05 g/km betragen [1], da hier die erheblichen Umweltwirkungen der Verbrennungsprodukte nicht zu übersehen sind [2]. Ebenso ist eine drastische Reduzierung des NOx- und des HC-Ausstoßes geplant [1]. Im Jahr 2005 soll diese Norm dann von der Euro IV abgelöst werden, in der ungefähr eine nochmalige Halbierung dieser Grenzwerte vorgesehen ist [1]. Diese Auflagen können in Summe mit anderen Einspritzsystemen (Pumpe-Düse, magnetventilgesteuerte Verteilerpumpe) nur schwer oder überhaupt nicht erfüllt werden. Als Alternative zu den eben genannten Systemen bietet sich die Direkteinspritzung des Kraftstoffes in den Brennraum an.Um jedoch das gesamte Potenzial dieses Konzeptes ausschöpfen und einen optimalen Verbrennungsablauf realisieren zu können, ist eine über den gesamten Drehzahlbereich sehr genau dosierte Piloteinspritzung erforderlich. Man versteht darunter die Einspritzung einer sehr kleinen Kraftstoffmenge in den Brennraum vor der Haupteinspritzung [3]. Die Piloteinspritzung ist hauptsächlich für die Senkung der NOx- u. HC-Emission verantwortlich. Es wird dadurch aber nicht nur der Schadstoffausstoß minimiert, sondern auch die Geräuschemission während des Verbrennungsablaufes und dadurch die mechanische Belastung der Motorbauteile [3], was besonders bei Dieselmotoren aufgrund des höheren Verbrennungsdruckes von Vorteil ist. Allgemein gesprochen kann durch eine geeignete Gestaltung des Einspritzverlaufes, d.h. konkret durch die zeitliche Trennung von Pilot- und Haupteinspritzung, die Einhaltung der gesetzlich geforderten Grenzwerte realisiert werden, wie ein Vergleich mit Messergebnissen zeigt [4]. Da hier das meiste Entwicklungspotenzial vorhanden ist, basieren die neuen Motorgenerationen. [...]