Forschung

Hochdruck-Benzindirekt­einspritzung

Die Erhöhung des Einspritzdrucks auf bis zu 600 bar ist eine vielversprechende Maßnahme zur Steigerung der Effizienz des ottomotorischen Brennverfahrens und zur Senkung der Schadstoffemissionen (HC-, Partikel- sowie NOx-Emissionen). Nachdem die Vorteile der Einspritzdruckerhöhung in Voruntersuchungen mit einem Einzylinder-Forschungsmotor nachgewiesen werden konnten ^[1], wird durch diese Maßnahme ebenfalls eine Verbrauchseinsparung von mindestens 10% in Serienmotoren erwartet. Gelingt die Umsetzung am Serienmotor, wird eine Vereinfachung der Abgasnachbehandlung mit entsprechenden Kosteneinsparungen möglich.  Die gegenwärtige Beschränkung der maximalen Drücke in Serieneinspritzsystemen liegt unter anderem an der geringen Schmierfähigkeit ottomotorischer Kraftstoffe.

Keramische Werkstoffe in der Hochdruckpumpe

Um dem Ziel erhöhter Einspritzdrücke in der Serienanwendung näher zu kommen, wurde ein Verbundforschungsvorhaben ins Leben gerufen. Dabei stellt die Entwicklung einer Hochdruck-Einspritzpumpe, in der ingenieurkeramische Werkstoffe zum Einsatz kommen, einen Schwerpunkt des Vorhabens dar. Der Entwicklungsprozess der Pumpe wird mittels aufwändiger Versuche an einem Vollmotor, in denen fortschrittliche Messverfahren zum Einsatz kommen sowie mit aufwändigen Simulationswerkzeugen zielgerichtet unterstützt.

Durch die Umsetzung eines strahlgeführten Brennverfahrens, das konsequent die Vorteile des hohen Einspritzdrucks ausnutzt, können der Verbrauch und die Emissionen erheblich reduziert werden.

Projektpartner

Das Vorhaben hat eine Laufzeit von drei Jahren und wird vom Bundesministerium für Wirtschaft und Energie (BMWi) gefördert. Der Verbund besteht aus den Projektpartnern APL Group (APL, IAVF, MOT), BMW, Continental sowie dem Institut für Angewandte Materialien des Karlsruher Instituts für Technologie.