Zündungs- und Einspritzkennfelder

[GammaGandalf]

Die typische Kalibrierung der Zündwinkel konventioneller Ottomotoren mit λ-Regelung weist eine starke Abhängigkeit vom Betriebspunkt auf. In der mittleren Teillast werden die Zündwinkel in der Regel im Bereich des Wirkungsgradoptimums kalibriert. In Bild K37 ist zu erkennen, dass sich eine grundsätzliche Tendenz eines steigenden Vorzündbedarfs bei zunehmender Drehzahl sowie bei abnehmender Last einstellt. Dieses Verhalten wird von weiteren Effekten überlagert. Im unteren Lastbereich ist bereits bei niedrigen Drehzahlen eine deutliche Frühverstellung der Zündung zu erkennen. Für den gezeigten Motor ist in diesem Bereich eine externe Abgasrückführung kalibriert. Das als Inertgas wirkende zurückgeführte Abgas verzögert den Brennverlauf, der entsprechend früher eingeleitet werden muss. Weiter zeigt sich nahe der Volllast bei Drehzahlen um 4500 1/min eine Spätverstellung der Zündung. Dieses Verhalten ist auf die im Bereich des höchsten Luftaufwands häufig festzustellende Klopfbegrenzung zurückzuführen. Dem heutigen Stand der Technik entsprechend können die aus dieser Maßnahme resultierenden Nachteile durch die Anwendung dynamischer Klopfregelungssysteme minimiert werden. Diese ermöglichen hinsichtlich des Drehmoments optimierte Vorzündwinkel ohne die Gefahr eines Motorschadens aufgrund von klopfender Verbrennung.

Bei Dieselmotoren wird die Verbrennung primär durch den Einspritzvorgang gesteuert. Der Einspritzbeginn hat daher eine vergleichbare Bedeutung wie beim Ottomotor der Zündwinkel. Beim Übergang auf die heute vorherrschende Direkteinspritzung hat die schnelle Verbrennung mit steilen Gradienten des Zylinderdruckverlaufs zu akustischen Problemen geführt. Eine wirkungsvolle Maßnahme zur Absenkung der Zylinderdruckgradienten stellt bei modernen EDC-Motorsteuerungen (Electronic Diesel Control) die Voreinspritzung dar. Bei der Voreinspritzung wird zunächst durch eine kleinere Einspritzmenge die Verbrennung ausgelöst. Daran anschließend wird dem Prozess die restliche Dieselmenge während der Haupteinspritzung zugeführt. Bild K38 und Bild K39 zeigen die Kennfelder für den Einspritzbeginn der Vor- und Haupteinspritzung eines modernen Pkw-Dieselmotors. Es ist zu erkennen, wie mittels der EDC-Motorsteuerung die Voreinspritzung auf einen gewissen Drehzahlbereich beschränkt bleibt. Im Übrigen weisen die relativ späten Lagen des Einspritzbeginns der Haupteinspritzung auf die Anwendung der zuvor beschriebenen Maßnahmen zur Reduzierung der NOx-Emissionen hin. Im Kennfeldbereich ohne Voreinspritzung wird demgegenüber die Haupteinspritzung zu früheren Zeitpunkten hin verschoben
Quelle http://www.motorlexikon.de/?I=2601&R=A