Das Benzin-HCCI-Brennverfahren, auch CAI (Controlled Auto Ignition) genannt, verspricht im Vergleich zu konventionellen ottomotorischen Brennverfahren eine deutliche Wirkungsgradsteigerung (CO2-Reduktion) bei niedrigen Stickoxid- und Partikelemissionen. Dieser Beitrag befasst sich mit der Analyse des Brennverfahrens und der Steuerstrategien für das gesamte Betriebskennfeld eines Ottomotors mit Direkteinspritzung und variablem Ventiltrieb. CAI ist ein Brennverfahren, das von kleinen bis mittleren Lasten mager betrieben werden kann, und im weiteren Kennfeld durch den fremdgezündeten, stöchiometrischen Betrieb ergänzt wird. Ein solcher Multi-Mode Verbrennungsmotor erfordert ein genau abgestimmtes Regelungskonzept, welches die optimale Einstellung der Verbrennungsparameter bei transienten Vorgängen garantiert. Hier werden die Strategien zur Beeinflussung und Modellierung der Verbrennung dargestellt, welche das Design eines entsprechenden Reglers bzw. einer modellbasierten Vorsteuerung unterstützen. Der Regler wertet die Information über den Zustand der Verbrennung, welche auf Basis eines geeigneten Sensors (z.B. Brennraumdrucksensors) gewonnen werden, aus und passt - über eine präzise Ansteuerung der Direkteinspritzung und des variablen Ventiltriebsystems - den Luft- und Kraftstoffpfad entsprechend an. Zusätzlich werden verschiedene, mit dem CAI-Verfahren konkurrierende Brennverfahren hinsichtlich der erreichbaren Kraftstoffeffizienz vergleichend bewertet. Letztlich wird die Funktionsfähigkeit des geregelten Motor in unterschiedlichen dynamischen Tests überprüft. Der Ottomotor mit Direkteinspritzung und CAI stellt aus heutiger Sicht eine vielversprechende Lösung für die zukünftig geforderte Verbrauchs- und Emissionsminderung mit relativ niedrigen Zusatzkosten dar.


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    Title :

    The efficient gasoline HCCI (CAI) concept-combustion and controls of gasoline HCCI with GDI technology and fully variable valve-train


    Additional title:

    Das Verbrauchskonzept CAI - Verbrennung und Regelung für das CAI-Brennverfahren mit BDE-Technologie und vollvariablem Ventiltrieb




    Publication date :

    2007


    Size :

    24 Seiten, 18 Bilder, 1 Tabelle, 20 Quellen


    Type of media :

    Conference paper


    Type of material :

    Print


    Language :

    English





    Performance of Two/Four Stroke Gasoline HCCI Engine with Electromagnetic Valve Train

    Sakai, Hiroyuki / Kim, Kyoung-Oh / Nakano, Michio et al. | SAE Technical Papers | 2007


    Performance of two/four stroke gasoline HCCI engine with electromagnetic valve train

    Kim,K.O. / Sakai,H. / Kobayashi,T. et al. | Automotive engineering | 2007


    A Study of Gasoline-fuelled HCCI Engine Equipped with an Electromagnetic Valve Train

    Umemoto, Atushi / Takanashi, Junichi / Awasaka, Moriyoshi et al. | SAE Technical Papers | 2004


    A study of gasoline-fuelled HCCI engine equipped with an electromagnetic valve train

    Urata,Y. / Awasaka,M. / Takanashi,J. et al. | Automotive engineering | 2004