Schweröl-Common-Rail-Injektor für Großmotoren im Schiffseinsatz

Im Pkw- und Nfz-Dieselmotorenbau wird erfolgreich die Common-Rail-Technik eingesetzt. Sie bietet große Vorteile in Steuerung und Beeinflussung der Verbrennung und führt zu deutlicher Absenkung der Emissionen. Diese Möglichkeit wird in zunehmendem Maße auch bei den Hersteller von Großmotoren im Schwerölbetrieb erkannt. Allerdings ergeben sich mit der Notwendigkeit der Vorwärmung wegen des großen Viskositätsbereichs des gebunkerten Schweröls größere Probleme für die Entwicklung gegenüber Dieselkraftstoff. Eine dauerhafte Serienlösung für ein Schweröl-Common-Rail-System im gesamten Viskositätsbereich im breiten Praxiseinsatz ist noch nicht bekannt. Es zeigt sich großer Entwicklungsbedarf. Deshalb wurde ein Schweröl-Common-Rail-Injektor entwickelt, der an Großmotoren einsetzbar ist und als Grundlage für eine Serienlösung dienen kann.
Für den Injektor wurde ein neues Funktionskonzept realisiert. Er wurde als hubgesteuertes System mit piezoelektrischem 3/2-Servoventil und Steuerkolben ausgeführt. Dieser Bereich und die Düse wurden beheizbar gestaltet. Die Auslegung und Konstruktion erfolgen unter Berücksichtigung der schwerölspezifischen Besonderheiten (Beheizung, Sensortechnik, Werkstoff- und Materialauswahl usw.) für den Versuchsmotor FM 16/1 der WTZ Roßlau gGmbH. Es erfolgte eine Fertigung von zwei Funktionsmustern entsprechend den Fertigungszeichnungen. Erste Untersuchungen am Einspritzgeräteprüfstand befassten sich mit den Kontrollen zur Funktionsweise der Aktorpostionierung, den Abstimmungen zur elektrischen Aktoransteuerung für den Steuerventilhub mit optimaler Dynamik und den Einstellungen und Kontrollen der Funktion aller implizierten Sensoren. Die dynamischen Untersuchungen zur Funktion im Common-Rail-Betrieb erfolgten bei unterschiedlichen Raildrücken und Einspritzdauern.
Zusammenfassend ist zu konstatieren, dass die aufgezeichneten Einspritzvorgänge die Funktion des neuen Wirkprinzips bei Variation der Einspritzparameter deutlich belegen. Mit einem Kurzdauerlauf im Dieselbetrieb wurde die grundsätzliche Funktion des neuen Wirkprinzips nachgewiesen und die Funktionserprobung erfolgreich abgeschlossen.
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