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Entwicklung eines direktgesteuerten Common-Rail-Gashochdruckeinblaseventils

 

Bei der Verbesserung des Gemischbildungs- und Verbrennungsprozesses kommt der zeitlichen und räumlichen Verteilung des Kraftstoffes im Brennraum durch die gesteuerten Injektoren eine zentrale Bedeutung zu.

Für Gasmotoren soll ein Injektor mit neuem direktgesteuerten Gaseinblaseventil entwickelt werden. Durch dieses flexibel steuerbare Gaseinblaseventil soll die Einspritzung noch besser formbar sein, Einblasebeginn und -dauer präzise für jeden Betriebspunkt eingestellt werden können, um damit eine optimale Einspritzung, Gemischbildung und Verbrennung zu erreichen. Ergänzend dazu ist die erforderliche elektronische Steuerung zu entwickeln, die auch im Mehrzylinderbetrieb eine optimale Funktion aller Ventile erlaubt.

Ein erstes praxistaugliches Funktionsmuster wurde konzipiert, konstruiert, gebaut und im Betrieb erprobt. Kernstück des neuen Gaseinblaseventils ist das Betätigungs- und Steuerungselement für die Düse - der Piezo-Aktor.

Mit und über ihm erfolgt die Zumessung des gasförmigen Kraftstoffes durch direkte Hubsteuerung. Die für den Motorbetrieb notwendigen kurzen Schaltzeiten sind durch die hohe Dynamik und großen Kraftreserven und nicht zuletzt durch die gute Steuerbarkeit solcher Systeme über entsprechend ausgeführte Elektroniken bestens realisierbar.

Die Anwendung der Erkenntnisse, Entwicklungs- und Erprobungsergebnisse ermöglicht Motorenherstellern und -entwicklern eine optimale Auslegung von Einblasesystemen für aufgeladene Gasmotoren. Vor allem für kleine und mittlere Unternehmen trägt die Anwendung der Entwicklungsergebnisse zur besseren Produktplanung und Reduzierung des Entwicklungsaufwandes bei.

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