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  Schichtladebetrieb



Aufgabe

Ein zündfähiges Gemisch soll in der Nähe der Zündkerze und ein sehr mageres im Rest des Brennraums entstehen. Es wird in diesem Betriebsbereich (Teillast) bei einem Durchschnitts-Lambda von ca. 2,7 bis 3,4 Kraftstoffeinsparung angestrebt.

Funktion

Die für jeden Zylinder gleichen Luftleitbleche im Bild oben sind jetzt etwas geschlossen. Die Luft tritt mit starkem Drall in den Brennraum ein. Dazu kommt eine Direkteinspritzung im letzten Drittel des Verdichtungstaktes. Hat der Kolben wie in diesem Fall eine Mulde (siehe Bild) oder zwei, so spricht man von Wandführung. Wird der Kraftstoffstrom nur dem wirbelnden Luftstrom beigemischt, so ist das eine Luftführung. In beiden Fällen entsteht um die Zündkerze herum ein zündfähiges und weiter außen ein besonders mageres Gemisch.
Außer der schwierigen Regelung (schlechtere Gasannahme möglich!) und dem (für die Insassen möglichst unmerklichen) Umschalten zwischen den Betriebsarten sind die Abgase eines der Hauptprobleme, da sie in dieser Betriebsart zu viele Stickoxide (NOX) enthalten. Eine Lösung bietet ein Katalysator für Stickoxide im Abgasstrang, der DeNOX-Kat (lat. de = vermindern) genannt wird. Bevor sie in die Umwelt gelangen, sollen sich die Stickoxide hier anlagern. Er wirkt wie ein NOX-Speicherkat und zeichnet sich neben der Platin-, Rhodium- und Palladiumschicht durch eine vierte Beschichtung, nämlich Bariumoxid aus. Bei einem (von der Sonde angezeigten) Platzmangel kann durch eine kurzzeitige Überfettung des Gemisches (Lambda kleiner 1) dieser Katalysator regeneriert werden.
Das alles funktioniert am besten mit besonders schwefelarmem Kraftstoff, weil der Schwefel wegen ähnlicher chemischer Eigenschaften den Stickoxiden im DeNOX-Kat die Plätze wegnehmen und damit für häufigere und besonders heiße (>650°C) Regenerierphasen sorgen würde, ohne die der Schwefel nicht zu entfernen ist. Diese mindern natürlich das Kraftstoff-Sparpotenzial erheblich. Schwefelarmer Kraftstoff wird z.T. schon angeboten, ist aber noch nicht generell eingeführt.

Zukunft

Die Konstruktionen verschiedener Hersteller unterscheiden sich z.T. erheblich. Die oben beschriebene Konstruktion stellt mit den Luftleitblechen und der Wandführung durch den Kolben nur eine Möglichkeit dar. Das Prinzip der direkten Einspritzung unter hohem Druck ist jedoch bei allen Herstellern gleich. Manche verzichten allerdings auf den Schichtladebetrieb. Die versprochenen Kraftstoffeinsparungen bei Teillast und Schichtladebetrieb sind in der Praxis noch nicht ganz nachvollziehbar.

Weitere Informationsmöglichkeit

Gedruckt: 14,98 €
Beschreibung

E-Book: 8,78 €

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