Im Fokus des Foschungsprojekts standen zwei Maßnahmen für umweltfreundlichere Motoren: Ein neues Einspritzventil ermöglicht einen laufruhigen und schadstoffarmen Motor, ein neu geführter Luftpfad verringert die Emissionen.
Mittelfristig wird der Verbrennungsmotor eine der wichtigsten Antriebsquellen bleiben. Insbesondere der Dieselmotor hat durch seinen guten Wirkungsgrad immense Bedeutung für einen sinkenden CO2-Ausstoß. Das gilt nicht nur für den Motor allein, sondern vor allem für die Gesamtbetrachtung einschließlich der Treibstoffaufbereitung (Well-to-Wheel-efficiency). Bisher wurden die Subsysteme eines Motors meist separat und nur bei stationären Betriebspunkten optimiert. Um Schadstoffausstoß und Verbrauch weiter zu senken, ist ein ganzheitlicher Ansatz nötig. Dazu wurden in diesem Projekt wichtige Bausteine des Gesamtsystems miteinander und auch unter zeitlich veränderlichen Bedingungen untersucht, also zum Beispiel bei Beschleunigungsvorgängen.
Für die Kraftstoffaufbereitung wurde ein neues Einspritzventil erprobt, mit dem gleichzeitig ein schadstoffarmer und ruhiger Motorlauf erreicht wurde. Dazu wurde vor allem die wiederholbar exakte Kraftstoffzumessung kleinster Voreinspritzungen bei Einspritzdrücken von über 2000 bar und kleinsten Einspritzpausen untersucht. Das zweite Subsystem, das zur optimalen Verbrennung beiträgt, ist der sogenannte Luftpfad. Bei modernen Dieselmotoren sorgt er nicht nur für die Aufladung mit großen Mengen an Frischluft, sondern auch für die Rückführung erheblicher Anteile des Abgases, um die Stickoxidbildung zu unterdrücken.
Insbesondere in der elektronischen Regelung des Motors sind neue Ansätze nötig, um auch beim Beschleunigen des Fahrzeugs die richtige Mischung zu gewährleisten. Außerdem muss auch die Durchmischung beider Gaskomponenten, die Gleichverteilung auf alle Zylinder sowie die minimale Sauerstoffkonzentration sichergestellt werden. Dafür wurde ein modellbasiertes Regelkonzept ausgearbeitet und erprobt. Dies wird wesentlich zur Erfüllung kommender Stufen der Emissionsgesetzgebung beitragen.
