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Continental stellt neue Zünd- und Einspritzsysteme vor

Den verschärften Anforderungen bei Verbrauch und Partikelemission begegnet Automobilzulieferer Continental mit einem neu entwickelten Turbolader, dem neuartigen Zündsystem Continuous Current Ignition (CCI) und dem Einspritzregelsystem Controlled Solenoid Injection (COSI). Der neue Turbolader soll den Einsatz von Motoren mit kleinerem Hubraum bei gleichbleibender Leistung und niedrigem Verbrauch ermöglichen, das Zündsystem für die zuverlässige Zündung magerer Gemische im Brennraum sorgen und das Einspritzsystem, mit dem die kontrollierte Einspritzung kleinster Kraftstoffmengen in die Zylinder möglich sein soll, um ein schnelles Ansprechen des Katalysators, geringe Partikelemissionen und einen niedrigen Verbrauch zu erreichen. In Verbindung mit der neu entwickelten Benzin-Hochdruckpumpe des Zulieferers, soll die Kraftstoffeinspritzung überdies deutlich leiser arbeiten. Gesteuert werden alle Komponenten von der neuen Motorsteuerungsplattform EMS 3.

Bei Magerkonzeptmotoren in Verbindung mit Abgasrückführungssystemen, werden im Brennraum teilweise inhomogene Gemischbereiche entstehen, die eine höhere Zündenergie benötigen, um eine zuverlässige Entflammung des Gemischs zu gewährleisten. Auch das Tanken von Kraftstoff mit hohem Ethanol-Anteil fordert eine hohe Zündenergie, die die klassische Einfunken-Zündkerze schnell an ihre Grenzen stoßen lässt. Das neu entwickelte Zündsystem bietet die Möglichkeit der exakten Brenndauer- und Zündenergiesteuerung, erklärt das Unternehmen. Die Funkenbrenndauer werde von der Motorsteuerung vorgegeben, das System könne außerdem nach dem Start der Entflammung im Zylinder, Energie in den Zündfunken nachladen - damit erfolge keine Unterbrechung des Zündplasmas, wodurch bei der CCI der Verschleiß an den Zündkerzenelektroden gegenüber Mehrfunkenzündanlagen sogar vermindert werde. Brenndauer und Zündenergie werden vom Steuergerät vorgegeben und sorgen somit auch unter kritischen Bedingungen - etwa beim Kaltstart von Kraftstoff mit hohem Ethanolanteil - für eine zuverlässige Zündung und damit optimierte Verbrennungsprozesse.

Um die künftigen gesetzlichen Höchstgrenzen bei der Abgasemission einhalten zu können, spielt das Einspritzsystem eine Hauptrolle, weiß der Zulieferer. Mit der COSI (Controlled Solenoid Injection) ist es nun möglich, mit herkömmlichen Solenoid-Injektoren, ein Signal auch für die Kleinstmengenregelung an das Steuergerät weiterzuleiten, erklärt das Unternehmen. Eine Software übernehme die Regelung der absoluten Kraftstoffmasse pro Einspritzimpuls und überwache die einzelnen Injektoren. Sosoll verhindert werden, dass Injektoren zu wenig Kraftstoff einspritzen und der Motor unruhig läuft. Damit gewährleistet laut Zulieferer die COSI eine gleichbleibende Präzision über die komplette Lebensdauer und bringt den Solenoid-Injektor bei der Aufbereitung von Kleinstmengen in einen Leistungsbereich, die bislang Piezo-Injektoren vorbehalten war. Ergänzt wird das System durch eine neu entwickelte Benzin-Hochdruckpumpe. Die mit einem stromlos geöffneten Einlassventil arbeitende Pumpe soll aufgrund der so genannten "Whispering-Function" ein um bis zu sechs Dezibel niedrigeres Arbeitsgeräusch als vergleichbare Wettbewerberprodukte haben.

Die Reduzierung des Hubraums und der Zylinderzahl ist eine der wesentlichen Maßnahmen, den Verbrauch zu senken. Um ein ähnliches Fahrverhalten wie ein großvolumiger Saugmotor zu haben, muss der Turbolader sehr früh ansprechen. Dazu tragen ein hoher Wirkungsgrad der Turbine bei, aber auch geringe Verluste am Wastegate. Das Bypass-Ventil, das bei hoher Belastung ein zu starkes Ansteigen des Ladedrucks verhindert, sollte präzise geregelt werden und bei niedriger Motordrehzahl möglichst dicht schließen, damit der Turbolader frühzeitig auf Touren kommt und so die zur Verbrennung notwendige Luft mit hohem Druck in die Verbrennungsräume pressen kann. Der elektrische Wastegate Aktor des Zuieferers - idealerweise in das Verdichtergehäuse integriert - soll die Stellgeschwindigkeit erhöhen, eine neue Konstruktion dieses Wastgateventils als kugelförmig gewölbter Klappenteller den Druckverlust reduzieren. Somit werden die Abgase laut Unternehmen besser für die Turbinenleistung ausgenutzt. Bei geschlossenem Wastegate sei der Laderdruck höher und werde schneller aufgebaut, der Motor stelle seine Leistung früher zur Verfügung.

Die optimale Abstimmung aller Komponenten des Antriebssystems von der Kraftstoffversorgung bis hin zur Abgasnachbehandlung erfordern Systemlösungen, die überdies offen sein müssen für die Integration von Hybridtechnologie, weiß das Unternehmen. Dies erfordere eine Vernetzung der Informationen im Antriebsstrang. Mit dem Engine Management System 3 (EMS 3) stellt der Zulieferer eine Motorsteuerung zur Verfügung, die auf einer offenen Systemarchitektur nach Autosar-Standard basiert. Überdies lasse sich das System leicht an die unterschiedlichen Anforderungen der einzelnen Märkte anpassen.

Präsentiert wurden die neuen Zünd- und Einpritzsysteme von Continental auf dem 32. Wiener Motorensymposium.
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