Kompensation von Alterungserscheinungen von Common-Rail-Diesel-Einspritzdüsen

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Der Vorschlag zur zukünftigen Emissionsrichtlinie Euro 7 fordert eine strengere Einhaltung der Abgasgrenzwerte über die Fahrzeuglebensdauer, wodurch die Langzeitstabilität von Dieseleinspritzsystemen an Bedeutung gewinnt. Alterungserscheinungen wie Verschleiß und Verkokungen verschlechtern nachweislich die Emission von Schadstoffen. Diese Arbeit untersucht Maßnahmen zur emissionsoptimalen Minimierung dieser Alterungserscheinungen. Zunächst wird nachgewiesen, dass Einspritzdüsen mit variierenden Spritzlochdurchmessern dem Verhalten verkokter oder verschlissener Referenzdüsen entsprechen. Versuche mit einem neu entwickelten Einspritzverlaufsindikator bestätigen diese Ähnlichkeiten. Messungen an einem Einspritzkammerprüfstand und einem Einzylinder-Forschungsmotor unterstützen die Annahmen durch den Vergleich mit relevanten Veröffentlichungen. Die Anpassung von Stellgrößen wie Bestromungsprofil, Bestromungsdauer und Raildruck wird hinsichtlich ihres Emissionspotentials bewertet. Es zeigt sich, dass Düsen mit kleineren Spritzlöchern, die Verkokungen simulieren, bei geringen Motorlasten höhere Mitteldrücke liefern können, was nicht zwangsläufig zu einem Leistungsverlust führt. Die emissionsoptimale Wahl zwischen Anpassungen hängt von der Art der Alterungserscheinung ab. Ein Simulationsmodell des Motors wird erstellt und validiert, um verschiedene Kompensationsmaßnahmen zu untersuchen. Die Ergebnisse zeigen, dass eine vollständige Na