Grundlagen Motorentechnik

Baustein
Grundlagen Motorentechnik
Magerbetrieb und Schichtladung: Während der N54 mit HPI auf Lambda 1 und homogene Gemischbildung
im gesamten Betriebs-Kennfeld ausgelegt ist, arbeitet der N53 im unteren bis mittleren Lastbereich mit magerem
Gemisch. Nur im oberen Lastbereich, wo es um Drehmoment und Leistung geht, fährt auch der N53 mit ca.
Lambda 1. Durch den Magerbetrieb mit „Schichtladung“ ergibt sich im normalen Fahrbetrieb gegenüber einem
herkömmlichen Ottomotor mit Saugrohreinspritzung eine signifikante Verbrauchseinsparung.
Allerdings erfordert der magere Betrieb einen NOx-Speicherkatalysator, damit auch der höhere Stickoxidausstoß
(NOx) in ungiftige Abgasbestandteile umgesetzt werden kann. Mit dem 3-Wege Katalysator allein ist das
nicht möglich, weil der 3-Wege Kat nur um Lambda 1 die Stickoxide reduzieren kann.
Der NOx-Speicher-Kat wiederum benötigt möglichst schwefelfreien Kraftstoff, damit er seine Wirkung entfalten
kann. Im Kapitel 7 gehen wir nochmal kurz auf den NOx-Speicherkat ein.
Die Grafik zeigt schematisch die Abläufe im Brennraum bei Saugrohreinspritzung, HPI - Homogen und HPI -
Schichtladebetrieb
1 Saugrohreinspritzung mit Lambda 1-Betrieb (z.B. N52)
2 Direkteinspritzung mit homogener Gemischbildung im Zylinder und Lambda 1-Betrieb (z.B. N54)
3 Direkteinspritzung Schichtladebetrieb (z.B. diverse Betriebsbereiche beim N53)
SEITE 13
blau =
mager
Beim Schichtladebetrieb befindet sich nur im Bereich der Zündkerze eine zündfähige Gemischwolke. Der Rest
des Brennraums ist „schichtweise“ von oben nach unten mit magerem Gemisch, Luft oder Abgasresten gefüllt.
Das magere Gemisch nimmt nach der Zündung der Gemischwolke an der Zündkerze durch den schnellen Temperatur-
und Druckanstieg ebenfalls an der Verbrennung teil.
rot =
fett