Analyse eines mechanisch vollvariablen Ventiltriebs an aufgeladenen Ottomotoren mit Saugrohr- und Direkteinspritzung

Kurzfassung Der Verbrennungsmotor ist immer noch die meistgenutzte Antriebsquelle im PKW und wir es auch in naher Zukunft bleiben. Vor dem Hintergrund knapper werdender Ressourcen, steht die Reduktion des Kraftstoffverbrauchs und der Emissionen im Fokus der Entwicklung heutiger Motoren. Einen Ansatz zur Reduktion des Kraftstoffverbrauchs und der Emissionen stellt der vollvariable Ventiltrieb dar. In dieser Arbeit wird ein mechanisch vollvariabler Ventiltrieb analysiert. Im ersten Teil der Arbeit werden die Auslegung und die konstruktive Umsetzung näher betrachtet. Hierbei werden der Einfluss der Anordnung der Ventiltriebsbauteile und die Auslegung der Ventilbeschleunigungsverläufe auf die Ventiltriebsdynamlk analysiert. Das Erreichen der Betriebsdrehzahl des Motors ist die Grundvoraussetzung für den Einsatz des Ventiltriebssystems im Motor. Im zweiten Teil der Arbeit werden die theoretisch vorhergesagten Effekte am befeuerten Prüfstand untersucht. Als Versuchsträger dienen aufgeladene Ottomotoren mit Saugrohr- oder Direkteinspritzung. Aktuell gibt es auf dem Markt zwei Ansätze zur Verbrauchsreduktion. Zum einen gibt es das Downsizing, welches mittels Abgasturboaufladung zu einer Lastpunktverschiebung führt. Zum anderen wird durch die Reduzierung der Ladungswechselverluste eine Effizienzsteigerung erreicht. In der vorliegenden Arbeit werden beide Ansätze miteinander kombiniert. Die Analyse der erreichbaren Verbrauchs- und Emissionsminderung durch die Kombination von Aufladung und drosselfreier Laststeuerung bildet den Schwerpunkt dieser Arbeit.