Sauber in Echtzeit
Der Zulieferer Beru hat eine Glühkerze vorgestellt, die Dieselmotoren effizienter macht. Dank eines integrierten Piezo-Drucksensors lässt sich permanent der Zylinderdruck messen und die Verbrennung optimieren
- Gernot Goppelt
Ludwigsburg, 23. Juli 2008 – In der Motorenentwicklung ist die Messung des Zylinderdrucks schon seit langem ein kaum verzichtbares Mittel, um die Verbrennung zu optimieren. Doch erst in jüngerer Vergangenheit ist es gelungen, dieses Messprinzip auf Motoren im laufenden Betrieb anzuwenden. So hat zum Beispiel Volkswagen im April eine Variante des 2,0-Liter-Common-Rail-Dieselmotors vorgestellt, bei der auf Grundlage des gemessenen Drucks eine Echtzeitregelung von Parametern wie Einspritzmenge und -dauer oder der Abgasrückführung vorgenommen werden kann.
Festgelegte Kennfelder
Die Idee, eine „Zylinderdruckregelung“ im Fahrbetrieb zu realisieren, ist nicht neu, war aber lange schwer zu realisieren – unter anderem deswegen, weil ein Drucksensor nicht ohne Weiteres die Temperaturen im Brennraum aushält. So legte man bisher feste Profile in der Motorsteuerung ab, um verschiedenen Betriebsbedingungen gerecht zu werden. Sie werden zum Beispiel abhängig von der Gaspedalstellung abgerufen, folgen aber festgelegten Kennfeldern.
Sauber in Echtzeit (3 Bilder)
Bei der Drucksensor-Glühkerze von Beru ist der Heizstab beweglich gelagert und wirkt auf ein Piezo-Element, das auf Druck durch einen veränderten elektrischen Widerstand reagiert. (Bild: Beru)
Störquellen
Der große Vorteil einer Echtzeit-Zylinderdruckregelung besteht darin, bei Veränderungen im Verbrennungsprozess sofort Korrekturen bei der Gemischbildung vornehmen können – abhängig vom im Fahrbetrieb gemessenen Zylinderdruck. Mögliche Störquellen gibt es genügend: So gibt es international unterschiedliche Kraftstoffqualitäten – schwefelarmer Dieselkraftstoff soll es zum Beispiel in den USA erst ab 2010 flächendeckend geben, und auch unterschiedliche Cetanzahlen waren beim US-Diesel bisher an der Tagesordnung. Dazu kommen Serienstreuungen bei Motorkomponenten oder veränderte Betriebsbedingungen durch Verschleiß.