Andreas Kufferath

Controlled auto-ignition

Gasoline HCCI, also called Controlled Auto-Ignition (CAI), allows for significant efficiency gains in combination with extremely low NOx emissions when compared to conventional spark-ignited combustion concepts. Bosch’s option to combine a lean-operating direct-injection engine with a simple exhaust gas aftertreatment system (three-way catalytic converter) adds to the attractiveness of CAI.

Einsatz der Brennverlaufsanalyse im Motorhochlauf als Entwicklungs- und Applikationswerkzeug

Mit zunehmend scharfer werdenden Emissionsgrenzwerten wird auch die Optimierung des Startprozesses immer wichtiger. Dieser Beitrag der Robert Bosch GmbH zeigt, wie die Analyse des gemessenen Zylinderdruckverlaufs und die daraus berechneten Brennverlaufe auf den hochgradig instationaren Startvorgang ubertragen werden konnen. Dabei zeigt sich, dass die zyklusaufgeloste Betrachtung der thermodynamischen Vorgange eine effiziente Optimierung des Startprozesses in allen Stufen der Entwicklung ermoglicht.

Vehicle Development for Natural Gas and Renewable Methane

Natural gas vehicles are a mature technology already available today for solving the environmental problems caused by the automobile. The advantage is based on the features of the main fuel content methane. While keeping a minimum fuel quality standard, it is doesn’t matter to the vehicle technology whether the Methane is several million years old or just a few days. There is complete compatibility between fossil and renewable sources for this most simple of all hydrocarbons. Its highest possible ratio between hydrogen and carbon and the resulting features considering production/availability (fossil & renewable), the justifiable effort in the fuel system and the engine and environmental features make methane an ideal vehicle fuel.

Calculation of the wall heat transfer during start-up of SI engines

The introduction of CO2-reduction technologies like the Start-Stop-System and the more stringent future emission limits require a detailed optimization of engine start-up. Thus the thermodynamic analysis of the processes is advantageous for combustion concept development as well as for the calibration of the ECU. In the following article by Bosch is shown how the transient wall heat fluxes can be calculated during engine start-up.

Berechnung des Wandwärmeübergangs im Motorhochlauf von Di-Ottomotoren

Die Einfuhrung von Start-Stopp-Systemen als CO2-Minderungsmasnahme und die zunehmend scharfer werdenden Emissionsgrenzwerte erfordern eine detaillierte Optimierung des Motorstarts. Die thermodynamische Analyse der Vorgange im Brennraum wahrend des Starts ist, sowohl in der Brennverfahrensentwicklung als auch bei der Datenkalibrierung des Motorsteuerungssystems, daher von Vorteil. Dieser Beitrag von Bosch zeigt, auf welche Weise der instationare Wandwarmeubergang wahrend des Motorhochlaufs berechnet werden kann.

Combustion process analysis

As the limits being placed on emissions grow to be more and more stringent, optimizing the start-up process becomes extremely important. This article by Robert Bosch GmbH, Germany, shows how the analysis of the cylinder pressure measurements and the combustion processes calculated from these can be applied to the highly dynamic start-up process. It is shown that the ability to investigate the thermodynamic processes in a cyclic manner is the key to efficient improvement of the start-up process at all stages of development.

The new emissions strategy of gasoline direct injection

Further lowering emissions and improving the fuel consumption of combustion engines is one of the major tasks of the automobile industry. This contribution of Bosch towards an effective emissions strategy for gasoline direct injection (DI) aims to lend further weight to the argument that the directly injected gasoline engine not only has the already proven potential for increased fuel efficiency, but that it can also secure a place for itself within minimal emission strategy.

Fahrzeugentwicklung für Erdgas und erneuerbares Methan

Erdgasfahrzeuge sind eine bereits heute verfugbare und ausgereifte Technologie zur Losung der durch Automobile verursachten Umweltprobleme. Der Vorteil beruht auf den Eigenschaften des Haupt-Kraftstoffanteils Methan. Bei Einhaltung von Mindest-Kraftstoffstandards ist es fur die Fahrzeugtechnik gleich, ob das Methan viele Millionen Jahre oder erst wenige Tage alt ist. Es besteht vollkommene Kompatibilitat zwischen fossilen und erneuerbaren Quellen fur diesen einfachsten aller Kohlenwasserstoffe. Sein grostmogliches Verhaltnis von Wasserstoff zu Kohlenstoff und die daraus resultierenden Eigenschaften machen Methan uber die Erzeugung/Verfugbarkeit (fossil & regenerativ), den vertretbaren Aufwand im Kraftstoffsystem und die motorischen und Umwelteigenschaften zu einem idealen Kraftstoff.

Entwicklung eines strahlgeführten Magerbrennverfahrens mit Mehrloch-Magnetventil-Injektoren für turboaufgeladene Motoren

Durch Weiterentwicklungen im Bereich Benzindirekteinspritzung und Turboaufladung konnte beim Ottomotor in den vergangenen Jahren – masgeblich durch den Downsizingansatz – der Verbrauch signifikant reduziert werden. Fur eine weitere Effizienzsteigerung (EU-Gesetzgebung ab 2020: Flottenverbrauch von 95 g CO2/km) rucken zusatzliche Masnahmen in den Fokus aktueller Entwicklungen. Eine dieser Masnahmen kann beispielsweise die Verwendung des strahlgefuhrten Magerbrennverfahrens fur den – insbesondere bei grosvolumigen Motoren – haufig verwendeten Teillastbetriebsbereich sein. Durch Vorteile im Ladungswechsel und im Hochdruckprozess kann gegenuber dem homogenen Teillastbetrieb eine deutliche Verbrauchsreduzierung realisiert werden. Das strahlgefuhrte Magerbrennverfahren bietet als Einzelmasnahme das groste Potenzial zur CO2-Reduzierung.

Flexfuel systems for gasoline direct injection engines

Given the steadily increasing pressure to reduce carbon dioxide emissions, alternative fuels are getting more and more competitive compared to conventional fuels. Ethanol-based fuels are well on their way to acquiring an established position as renewable fuels for spark-ignition engines. Having gathered a comprehensive knowhow on these fuels Bosch is able to support customers as a development partner and as a system supplier for engine management systems and of all the components required.