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 Fuel Stratified Injection (FSI) Motoren [Drucken]
von sunstar am 29.04.2003 18:07:43
(Update: 15.04.2006 14:56:52)
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FSI-Motoren haben im Prinzip eine ganze Reihe von markanten Vorteilen: - Sie sind sparsamer
- Sauberer und direkt ansprechender als Saugrohr-Einspritzer und erfüllen somit optimal die aktuellen Forderungen nach niedrigerem Verbrauch, einer besseren Umweltbilanz gepaart mit höherem Fahrspass.
- Sie ermöglichen eine Reduzierung des Kraftstoffkonsums um bis zu 15 Prozent.
Wie bereits beim Diesel-Direkteinspritzer, so benötigt es auch bei den Benzin-Direkteinspritzern ein ganzes Bündel aufwändiger technischer Lösungen bei Motorkonstruktion, Gemischaufbereitung und Abgasnachbehandlung.
Beim Benzin-Direkteinspritzer wird anders als bei der Saugrohr-Einspritzung der Kraftstoff direkt unter hohem Druck in den Brennraum injiziert.
Die Einspritzdüse - sie sitzt einlassseitig im Zylinderkopf - wird dabei durch eine von der Nockenwelle angetriebene Hochdruckpumpe und einen für alle Zylinder gemeinsamen Druckspeicher, dem Common-Rail-System, versorgt. Das Einspritzventil dosiert millisekundengenau bei
Einspritzdrücken bis 110 bar. Eine Saugrohr-Einspritzung operiert zum Vergleich dazu nur mit maximal 8 Bar.
Eine weitere Besonderheit ist auf der Einlassseite zu finden – die sogenannte Tumbleklappe. Sie lässt sich in zwei Positionen stellen und beeinflusst damit gezielt die Bewegung der einströmenden Luft.
In der geöffneten Klappenposition strömt die Luft ungehindert vorbei. In ihrer zweiten Position legt sich die Klappe an das Tumbleblech an und schirmt somit den unteren Teil des Einlasskanals ab. Dabei kanalisiert sie die Ansaugluft gezielt auf dem Weg in den Brennraum und zum
Kolbenboden.
Das höchste Einsparpotenzial bietet der FSI-Motor im geschichteten Magerbetrieb bei hohem Luftüberschuss. Die dabei mit hohem Druck in den Brennraum eingespritzten Kraftstoffmengen sind so klein, dass sie homogen vermischt wie bei klassischen Benzinern kein zündfähiges Gemisch mehr ergeben würden. Deshalb positioniert man das Kraftstoff-Luftgemisch durch gezielte Einspritzung und exakt gesteuerte Luftströmungen als zündfähigen Gemischballen direkt konzentriert dicht an der Zündkerze.
Der besonders sparsame geschichtete Magerbetrieb funktioniert allerdings optimal nur bei Teillast und niedrigeren Drehzahlen. Als Zwischenstufe erlaubt der Motor auch den Betrieb mit einem homogenen Magergemisch, wodurch der verbrauchsgünstige Kennfeldbereich erweitert werden kann. Erst bei Abforderung der Motorleistung im mittleren und oberen Kennfeldbereich wird der Motor im konventionellen Homogen-Betrieb mit im gesamten Brennraum gleichmäßig verteilten Kraftstoff-Luftgemisch betrieben. Der Homogenbetrieb ist allerdings dank höherer Verdichtung und sehr hohen realisierten Abgasrückführraten ebenfalls sparsamer als bei einem konventionellen Saugrohr-Einspritzmotor.
Der Wechsel zum jeweils optimalen Betriebsmodus erfolgt dabei vollautomatisch und für den Fahrer nicht spürbar durch die komplexe rechnergestützte
Motorsteuerung.
Beim geschichteten und homogenen Magerbetrieb ist allerdings
eine spezielle Abgasnachbehandlung nötig. Denn trotz deutlicher Minderung durch die Abgasrückführung entstehen dabei Stickoxide, die von den Katalysatoren nicht umgewandelt werden können. Sie werden beim FSI-Motor in einem speziellen NOx-Speicherkatalysator aufgefangen und zwischengelagert. Sind alle Speicherplätze belegt, schaltet die Motorsteuerung, gesteuert über einen neuartigen NOx-Sensor automatisch für wenige Sekunden vom Fahrer unbemerkt von Magerbetrieb auf Homogen-Betrieb um, bei dem die Stickoxide in unschädlichen Stickstoff
umgewandelt werden.
Ebenso automatisch wird auch eine gezielte Entschwefelung des NOx-Speicherkats eingeleitet, wenn zu hohe Schwefelablagerungen die Katalysatorfunktion einschränken. Neben der Abgasnachbehandlung stellte die Implementierung der notwendigen Software im Motor-Steuergerät eine weitere große technische Hera
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| -- Wir übernehmen keine Haftung für die Richtigkeit der genannten Tipps/Informationen -- |
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