Untersuchungen zum aktiven Luftmanagement an direkteinspritzenden Dieselmotoren

Um das Potential eines variablen Gaswechsels analysieren zu können, werden in dieser Arbeit experimentelle Einzylinderuntersuchungen mit variablen Steuerzeiten durchgeführt. Hierzu werden zwei zu Einzylinder-Versuchsträgern modifizierte Vierzylinder-Pkw-Seriendieselmotoren eingesetzt. Einer der Versuchsträger ist mit einem elektrohydraulischen variablen Ventiltrieb auf der Einlass- und Auslassseite ausgerüstet. Als alternatives System zu einer nockenwellenlosen Variation der Einlasssteuerzeiten wird an einem zweiten Versuchsträger ein Lufttaktventil eingesetzt. Dieses System kommt darüber hinaus auch an einem Nfz-Einzylindermotor zum Einsatz. Einen wesentlichen Schwerpunkt der Arbeit stellt das Miller-Verfahren ohne und mit Füllungskompensation (unkonventionell und konventionell) sowohl durch frühes als auch spätes Schließen der Einlassorgane dar. Darüber hinaus wird das dieselmotorische Potential eines Lufttaktventils zur Realisierung der verschiedenen Miller-Varianten mit und ohne Abgasrückführung dargestellt. Aufgrund der hohen Freiheitsgrade des nockenwellenlosen Ventiltriebs werden alle Varianten der internen Abgasrückführung wie Einlasskanalvorlagern, Auslasskanalrücksaugen und Restgasrückhaltung (negative Ventilüberschneidung) untersucht. Neben der grundsätzlichen Bereitstellung von Restgas werden das AGR-Substitutionspotential (Ersatz von externer AGR durch interne AGR) sowie das Kaltstart-/Warmlaufpotential bewertet. Neben den unterschiedlichen Strategien der internen und externen AGR werden auch Ein-lass- und Auslassvariationen für ein effizientes Abgastemperaturmanagement im Schwachlastbereich bewertet. Final widmet sich ein Kapitel dieser Arbeit der Impulsaufladung mittels Lufttaktventil.