Die Reduktion des Kraftstoffverbrauchs zur Einhaltung der zukünftigen CO2-Grenzwerte ist eines der wichtigsten Ziele in der Motorenentwicklung. Im Vergleich zu konventionellen ottomotorischen Brennverfahren verspricht die kontrollierte Selbstzündung mit homogener Verbrennung eine deutliche Wirkungsgradsteigerung im Teillastbereich bei gleichzeitig sehr niedrigen Stickoxid- und Partikelemissionen. Eine wesentliche Herausforderung für dieses Brennverfahren ist die Steuerung der Verbrennung. Dazu sind Stellgrößen notwendig, die einen schnellen Eingriff in den Luft- und Kraftstoffpfad ermöglichen. Basierend auf experimentellen Untersuchungen an einem Einzylindermotor mit vollvariabler Ventilsteuerung und Benzindirekteinspritzung stellt diese Arbeit die einschlägigen Steuerungsparameter vor und erklärt ihre Wirkungsweise anhand von umfangreichen Analysen. Zusätzlich werden Maßnahmen zur Ausdehnung des Kennfeldbereichs hinsichtlich ihrer Wirksamkeit und ihres Aufwands diskutiert. Ein wesentliches Ergebnis der Arbeit ist ein echtzeitfähiges Vorsteuermodell, das die wichtigsten Stellgrößen koordiniert und die gewünschte Verbrennungslage einstellt.

Die Autorin: Christina Sauer hat Maschinenbau und Fahrzeug- und Motorentechnik an der FH-Gießen und der Universität Stuttgart studiert und war von 1995 bis 2008 in unterschiedlichen Bereichen der Robert Bosch GmbH in Stuttgart tätig. Seit 2008 ist sie in der Vorserienentwicklung der MTU Friedrichshafen beschäftigt und befasst sich dort mit der Entwicklung neuer Brennverfahren für Industriemotoren.