Die Partikelemission des direkteinspritzenden Ottomotors unter RDE-Bedingungen

In den letzten Dekaden war die Motorenentwicklung maßgeblich geprägt von gesetzlichen Vorgaben zum maximal zulässigen Emissionsausstoß, die im Zuge der Luftreinhaltung bei der Typgenehmigung eingehalten werden müssen. Die gesetzlich definierte Emissionszertifizierung befindet sich aktuell in einem starken Wandel. Wesentliche geänderte Aspekte betreffen den Ersatz der NEFZ-Laborprozedur durch die WLTP-Prozedur sowie die zusätzliche Ermittlung der Realfahremissionen (RDE, real driving emissions) im öffentlichen Straßenverkehr. Die hiermit einhergehenden Einflussfaktoren auf die Partikelemission sind zentraler Inhalt dieser Arbeit. Der Fokus dieser Arbeit liegt auf dem direkteinspritzenden Ottomotor, dessen Partikelemission im neuen gesetzlichen Kontext durch qualitative und quantitative Beurteilung des Einflusses verschiedener RDE-Bedingungen untersucht wird. Hauptsächliche Untersuchungspunkte sind dabei die Partikelanzahl und die Partikelgrößenverteilung als Mittel zur Beschreibung der Partikelcharakteristik.

Schwerpunkt und Ort des wesentlichen Erkenntnisgewinns dieser Dissertation ist der klimatisierte Abgasrollenprüfstand. Außerdem fanden zahlreiche Voruntersuchungen, beispielsweise ein umfangreicher Messtechnik-Abgleich und die Erstellung von Partikelbildern, unter Nutzung eines Einzylinder-Forschungsmotors statt. Alle Gesamtfahrzeug-Versuche am Rollenprüfstand erfolgten mit einem repräsentativen Versuchsfahrzeug, welches aufgrund der weiten Verbreitung des eingebauten Motors und dessen technologischer Bausteine (Abgasturboaufladung, homogenes Brennverfahren, Hochdruck-Direkteinspritzung des Kraftstoffes) eine solide Referenz für aktuelle Ottomotoren darstellt. Auf Basis detaillierter experimenteller Untersuchungen wird eine umfangreiche Verständniserweiterung zur ottomotorischen Partikelemission und deren Minderungspotential gegeben.