Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Piezo-Injektoren von Siemens VDO Automotive ermöglichen neue Generation der Benzin-Direkteinspritzung

09.09.2003


Die Siemens VDO Automotive AG nutzt die von ihr entwickelte Piezo-Einspritztechnik künftig auch für Benzinmotoren. Mit der Piezo Direct Injection (PDI) sollen Verbrauchseinsparungen von bis zu 20 Prozent möglich sein. Auf der 60. IAA Pkw stellt der Zulieferer die neue Technologie erstmals einer breiten Öffentlichkeit vor.



Die Direkteinspritzung und die damit verbundenen Verbrauchsvorteile von bis zu 35 Prozent gegenüber dem Ottomotor haben dem Dieselmotor zum Durchbruch verholfen. In Westeuropa liegt der Dieselanteil bei den Neuzulassungen mittlerweile bei mehr als 40 Prozent. Die Ingenieure beim Automobilzulieferer Siemens VDO kontern jetzt: Das Unternehmen hat ein Einspritzsystem für Ottomotoren entwickelt, das einen Ver-brauchsvorteil von bis zu 20 Prozent im Vergleich zu einem Standard-Benzinmotor


mit Saugrohreinspritzung bieten soll.

Bislang wurde bei Benzin-Direkteinspritzern mit wandgeführten oder luftwandgeführten Brennverfahren gearbeitet. Dabei wird der Kraftstoff – ähnlich einer Billardkugel – über den Umweg Zylinderwand und Kolbenboden in die Nähe der Zündkerze geleitet. Die von Siemens VDO entwickelte Piezo Direct Injection ermöglicht nun den Einsatz eines strahlgeführten Verbrennungsprozesses – der Einspritzstrahl transportiert den Kraftstoff zur Zündkerze.


Der Kraftstoff wird in direkter Nähe zur Zündkerze eingespritzt. Unmittelbar danach erzeugt die Kerze einen Zündfunken, der das extrem brennfähige Gemisch entzündet. Dieser Vorgang funktioniert nur dann, wenn die Kraftstoffmenge und der Einspritzzeitpunkt exakt stimmen. Genau hier setzt der Vorteil der bei Siemens VDO entwickelten Piezo-Injektoren ein: Weil die Piezo-Keramik vier bis sechs mal schneller schaltet als herkömmliche Magnetventile, ist der Kraftstoff auch bei sehr hohen Drücken von bis zu 200 bar viel genauer zu dosieren.

Der Piezo-Aktor ist in das Einspritzventil integriert und wirkt direkt auf die Düsennadel. Sobald das Piezo-Element einen elektrischen Impuls erhält, öffnet diese Nadel das Einspritzventil nach außen. Nach nur 0,0002 Sekunden ist das Ventil vollständig geöffnet und der Kraftstoff wird kegelförmig eingespritzt. Indem das Ventil nach außen öffnet, ist es trotz des geringen Abstandes zur Zündkerze vor Verkokung wirkungsvoll geschützt.

Aber der Injektor ist nur eine Komponente des kompletten Einspritzsystems. Eine wesentliche Rolle spielt auch die Hochdruckpumpe, die den Kraftstoff in einen Zwischenspeicher fördert. Damit für diesen Vorgang nicht unnötig viel Energie aufgewendet werden muss, hat Siemens VDO die Pumpe mit einer Mengenregelung versehen: Dabei wird von der Hochdruckpumpe stets nur die Menge gefördert, die für die aktuelle Motorleistung notwendig ist.

Gesteuert wird die PDI von einem 32-Bit-Hochleistungscomputer, der durch zwei Merkmale besticht: Zum einen basiert er auf einer Hardware-Plattform, die Siemens VDO gleichermaßen für Benzin- und Dieselmotoren verwendet. Zum anderen sind die Endstufen, die die Piezo-Elemente mit der benötigten Spannung versorgen, gleich integriert.

Bei der weiteren Entwicklung der PDI, die ab dem Jahr 2006 in Serie gehen soll, greift Siemens VDO auf umfangreiche Erfahrungen mit Piezo-Injektoren zurück. Bereits im Herbst 2000 startete das Unternehmen als erster Zulieferer weltweit die Produktion von Piezo-Dieseleinspritzventilen.

Schon seit 1999 fertigt Siemens VDO als erster europäischer Zulieferer Einspritzsysteme für Otto-DI-Motoren in Serie. Als Aktor kam hierbei ein Magnetventil zum Einsatz. Diese Aktoren, auch Solenoid genannt, werden laufend weiterentwickelt. So zeigt Siemens VDO auf der IAA erstmals den Injektor XL2, der aufgrund hoher Durchflussraten und flexibler Strahlgeometrien speziell für Turbomotoren mit kleinem Hubvolumen geeignet ist. Dieses neue Einspritzventil wird ab dem Jahr 2006 in Serie gehen.

Johannes Winterhagen | Siemens VDO Automotive
Weitere Informationen:
http://www.siemens.com

Weitere Berichte zu: Einspritzsystem PDI Piezo-Injektoren

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Messenachrichten:

nachricht Roboter zeichnet Skizzen von Messebesuchern
22.06.2018 | Fraunhofer-Institut für Algorithmen und Wissenschaftliches Rechnen SCAI

nachricht Automatisierung und Produktionstechnik – Wandlungsfähig – Präzise – Digital
19.06.2018 | Fraunhofer IFAM

Alle Nachrichten aus der Kategorie: Messenachrichten >>>

Die aktuellsten Pressemeldungen zum Suchbegriff Innovation >>>

Die letzten 5 Focus-News des innovations-reports im Überblick:

Im Focus: Erste Beweise für Quelle extragalaktischer Teilchen

Zum ersten Mal ist es gelungen, die kosmische Herkunft höchstenergetischer Neutrinos zu bestimmen. Eine Forschungsgruppe um IceCube-Wissenschaftlerin Elisa Resconi, Sprecherin des Sonderforschungsbereichs SFB1258 an der Technischen Universität München (TUM), liefert ein wichtiges Indiz in der Beweiskette, dass die vom Neutrino-Teleskop IceCube am Südpol detektierten Teilchen mit hoher Wahrscheinlichkeit von einer Galaxie in vier Milliarden Lichtjahren Entfernung stammen.

Um andere Ursprünge mit Gewissheit auszuschließen, untersuchte das Team um die Neutrino-Physikerin Elisa Resconi von der TU München und den Astronom und...

Im Focus: First evidence on the source of extragalactic particles

For the first time ever, scientists have determined the cosmic origin of highest-energy neutrinos. A research group led by IceCube scientist Elisa Resconi, spokesperson of the Collaborative Research Center SFB1258 at the Technical University of Munich (TUM), provides an important piece of evidence that the particles detected by the IceCube neutrino telescope at the South Pole originate from a galaxy four billion light-years away from Earth.

To rule out other origins with certainty, the team led by neutrino physicist Elisa Resconi from the Technical University of Munich and multi-wavelength...

Im Focus: Magnetische Wirbel: Erstmals zwei magnetische Skyrmionenphasen in einem Material entdeckt

Erstmals entdeckte ein Forscherteam in einem Material zwei unabhängige Phasen mit magnetischen Wirbeln, sogenannten Skyrmionen. Die Physiker der Technischen Universitäten München und Dresden sowie von der Universität zu Köln können damit die Eigenschaften dieser für Grundlagenforschung und Anwendungen gleichermaßen interessanten Magnetstrukturen noch eingehender erforschen.

Strudel kennt jeder aus der Badewanne: Wenn das Wasser abgelassen wird, bilden sie sich kreisförmig um den Abfluss. Solche Wirbel sind im Allgemeinen sehr...

Im Focus: Neue Steuerung der Zellteilung entdeckt

Wenn eine Zelle sich teilt, werden sämtliche ihrer Bestandteile gleichmässig auf die Tochterzellen verteilt. UZH-Forschende haben nun ein Enzym identifiziert, das sicherstellt, dass auch Zellbestandteile ohne Membran korrekt aufgeteilt werden. Ihre Entdeckung eröffnet neue Möglichkeiten für die Behandlung von Krebs, neurodegenerative Krankheiten, Alterungsprozessen und Virusinfektionen.

Man kennt es aus der Küche: Werden Aceto balsamico und Olivenöl miteinander vermischt, trennen sich die beiden Flüssigkeiten. Runde Essigtropfen formen sich,...

Im Focus: Magnetic vortices: Two independent magnetic skyrmion phases discovered in a single material

For the first time a team of researchers have discovered two different phases of magnetic skyrmions in a single material. Physicists of the Technical Universities of Munich and Dresden and the University of Cologne can now better study and understand the properties of these magnetic structures, which are important for both basic research and applications.

Whirlpools are an everyday experience in a bath tub: When the water is drained a circular vortex is formed. Typically, such whirls are rather stable. Similar...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

VideoLinks
Industrie & Wirtschaft
Veranstaltungen

Interdisziplinäre Konferenz: Diabetesforscher und Bioingenieure diskutieren Forschungskonzepte

13.07.2018 | Veranstaltungen

Conference on Laser Polishing – LaP: Feintuning für Oberflächen

12.07.2018 | Veranstaltungen

Materialien für eine Nachhaltige Wasserwirtschaft – MachWas-Konferenz in Frankfurt am Main

11.07.2018 | Veranstaltungen

VideoLinks
Wissenschaft & Forschung
Weitere VideoLinks im Überblick >>>
 
Aktuelle Beiträge

Interdisziplinäre Konferenz: Diabetesforscher und Bioingenieure diskutieren Forschungskonzepte

13.07.2018 | Veranstaltungsnachrichten

Maschinelles Lernen: Neue Methode ermöglicht genaue Extrapolation

13.07.2018 | Informationstechnologie

Fachhochschule Südwestfalen entwickelt innovative Zinklamellenbeschichtung

13.07.2018 | Materialwissenschaften

Weitere B2B-VideoLinks
IHR
JOB & KARRIERE
SERVICE
im innovations-report
in Kooperation mit academics