Ladungswechsel

Wir bringen Innovationen in die Serie und arbeiten an Konzepten für die Motoren von morgen.

Otto- und Dieselmotoren werden immer stärker aufgeladen – dieses sogenannte Downsizing reduziert den Kraftstoffverbrauch und die CO2-Emissionen. Unsere Experten für den Ladungswechsel beschäftigen sich deshalb intensiv mit neuen Aufladeverfahren sowie variablen Ventiltrieben. Die Zylinderabschaltung ergänzt das Downsizing und steigert durch die damit verbundene Lastpunktverschiebung den Wirkungsgrad zusätzlich. Für moderne Ottomotoren sind darüber hinaus die Miller/Atkinson-Verfahren interessant, die in der Teillast die Drosselverluste und bei Volllast die Klopfneigung reduzieren – damit kann der Downsizing-Grad der Motoren erhöht werden, was mit einer weiteren Verringerung der Hubräume verbunden ist. Mithilfe von zylinderselektiver mehrfacher Ventilhubumschaltung können wir alle diese Verfahren zur Steigerung des Wirkungsgrades in einem System realisieren.

Optimierter Ladungswechsel als Voraussetzung für eine emissionsarme Dieselverbrennung

Ein optimaler Ladungswechsel – verbunden mit einer idealen Ladungsbewegung respektive Gemischbildung – ist eine wesentliche Voraussetzung für eine emissions- und insbesondere rußarme Dieselverbrennung bei hohem Wirkungsgrad. Vor diesem Hintergrund arbeiten wir in der Vorentwicklung an verschiedenen Einzelkomponenten (etwa Ladungswechsel- und -bewegungsorgane, Aufladeaggregat, Zylinderkopf mit Kanalgeometrie, Brennraumgeometrie mit Kolbenmulde), die zu ganzheitlichen Gesamtkonzepten mit Bestwerten hinsichtlich Emissionen und Kraftstoffverbrauch verbunden werden. Die Kalibrierung dieser komplexen Systeme bei veränderlicher Motordrehzahl und -last wird dabei zunehmend durch modellbasierte Motorsteuerungsansätze unterstützt.

Bereits heute forschen unsere Entwickler an Regelungsstrukturen, die ein zylinderdruckgeführtes Motormanagement in Verbindung mit einem variablen Ventiltrieb nutzen, um den Ladungswechsel hinsichtlich der beschriebenen Ziele auch in Echtzeit zu optimieren.