Benzin-Direkteinspritzung Die Schlüsseltechnologie für mehr

Benzin-Direkteinspritzung
Die Schlüsseltechnologie
für mehr Effizienz und Dynamik
sauber &
sparsam
Mit Systeminnovationen
der Benzin-Direkteinspritzung
den Weg bereiten
Benzin-Direkteinspritzung:
Mit Hochdruck Verbrauch und
Emissionen senken
Controlled Valve Operation
Benzin-Direkteinspritzung
Weltweit wächst der Mobilitätsbedarf weiter an – und damit auch der
1951 brachte Bosch die Benzin-Direkteinspritzung auf den Markt
globale Kraftfahrzeugmarkt. Die gleichzeitig zunehmenden gesetzlichen
und gilt seither als deren Wegbereiter. Heute bieten wir sowohl Technik
Verbrauchsanforderungen und immer strengeren Emissions­gesetz­
für die Kraftstoffversorgung, Kraftstoffeinspritzung, Luftsteuerung,
gebungen führen zu überproportionalen Zuwächsen bei Fahrzeugen
Zündung, Motorsteuerung und Abgasnachbehandlung, als auch inte-
mit Benzin-Direkteinspritzung.
grierte Komplett­lösungen für dieses Antriebssystem.
Im Jahr 2020 wird voraussichtlich ein Viertel aller Fahrzeuge mit dieser
Mit Systeminnovationen wie „Controlled Valve Operation“ unterstrei-
Technologie ausgestattet sein, die in Verbindung mit Downsizing und
chen wir unsere Position als Innovations­treiber der Branche.
Turboaufladung das Erreichen der Einsparziele unterstützt.
Ideal für Downsizing-Konzepte mit
Kein Turboloch, mehr Dynamik:
Von optimierter Einspritzung bis zur
Als zentrales Kriterium für die Umsetzung
Turboaufladung
Scavenging
zentralen Steuerung
dient das Drehmoment. Um dieses sauber
Bei der Benzin-Direkteinspritzung wird
Turbolader erreichen ihren Regellade-
Bei der Benzin-Direkteinspritzung wird
und sparsam bereitzustellen, regelt die
der Kraftstoff unter Hochdruck direkt in
druck erst ab einer bestimmten Drehzahl.
das Luft-Kraftstoff-Gemisch direkt im
Motronic das Luft-Kraftstoff-Verhältnis
den Brennraum eingespritzt. Dies gewähr-
Bei zu geringer Drehzahl ist der Abgas-
Brennraum gebildet. Während die Hoch-
entsprechend.
leistet einerseits effektive Verbrauchs-
strom innerhalb der Turbine schwach,
druckpumpe den Kraftstoffdruck im Kraft-
und Emissionsreduktionen, andererseits
und der Verdichter kann die Luft nicht
stoffzuteiler auf das erforderliche Niveau
Zumesstoleranzen reduzieren:
ausreichend komprimieren. Die Folge ist
von rund 200 bar bringt, strömt durch
Controlled Valve Operation (CVO)
das so genannte „Turboloch“.
das offene Einlassventil Frischluft in den
Künftige Brennverfahren operieren mit
Ansaugkanal
hohen Drücken auch bei kleinen Lasten
ein deutliches Plus an Fahrdynamik.
Verbunden mit innovativen Downsizing­
konzepten und Turbobaufladung sind so
Der Systemansatz „Scavenging“ von Bosch
Einsparungen bei Kraftstoffverbrauch und
beseitigt dieses Turboloch, indem die
und
schließlich
in
den
Brennraum.
sowie Mehrfacheinspritzungen zur Penetrationssteuerung. Typischerweise führt dies
CO₂-Ausstoß von rund 15 Prozent reali-
Ein- und Auslassventile einen Moment
Die direkt am Zuteiler verbauten Hoch-
sierbar.
lang gleichzeitig geöffnet sind.
druckeinspritzventile dosieren und zer-
zu sehr kurzen Einspritzzeiten und erhöhten Zumesstoleranzen.
stäuben den Kraftstoff innerhalb kürzester
Das Hochdruckeinspritzsystem eignet sich
Zwischen Ansaug- und Abgasseite des
Zeit und sorgen so für eine bestmögliche
Durch die Systeminnovation „CVO“ von
insbesondere bei Motoren mit einer spezifi-
Motors bildet sich ein dynamisches Druck-
Gemischaufbereitung. Innovative, laserge-
Bosch können diese Toleranzen deutlich ge-
schen Leistung von 60 bis 100 kW/Liter
gefälle, im Brennraum erhöht sich die
bohrte Spritzlöcher erlauben dabei maxi-
senkt werden und sind so für eine Serien-
sowie Downsizing­raten von zukünftig bis
Frischluftzufuhr. Damit entstehen bis zu
male Flexibilität bei der Sprayauslegung
Applikation einsetzbar. Bei dieser mecha-
zu 45 Prozent.
50 Prozent mehr Drehmoment bei gerin-
und minimieren die Wandbenetzung im
tronischen Lösung werden die direkt am
gen Drehzahlen.
Brennraum.
Motor verbauten Hochdruckeinspritzventile
sizing“ mit Hubraumreduzierungen bis zu
Scavenging
Synergien
Die Motronic von Bosch ist ein elektroni-
legung reduziert die Zumesstoleranzen
50 Prozent sind für ein bestmögliches
aus Benzin-Direkteinspritzung, variabler
sches Steuergerät, das alle Anforderungen
bei der Einspritzung über die gesamte
Fahrerlebnis Kombinationen aus weite-
Nockenwellenverstellung und Turboauf­
an den Motor bündelt, priorisiert, verarbei-
Lebensdauer des Ventils.
ren Maßnahmen sinnvoll, wie beispiels-
ladung und bietet ein verbessertes An-
tet und in Steuerbefehle umsetzt.
weise Getriebemodifikationen oder eine
sprechverhalten, das dem eines hubraum-
Elektrifizierung des Antriebsstrangs.
starken Motors gleicht.
individuell angesteuert. Diese Offenzeit-
Beim so genannten „extreme Down­
verbindet
die
Automobile Kompetenz aus einer Hand:
Bosch, Ihr Partner für Benzin-Direkteinspritzung
Further
information
can be
found at
Weitere
Informationen
unter
www.bosch-pfi.com
www.bosch-di.de
Umfassendes Leistungsangebot und Know-how
In der Zusammenarbeit mit Fahrzeugherstellern bringt Bosch sowohl ein umfangreiches TechnikAngebot als auch langjährige Erfahrung und breite Expertise mit ein. Mit über 50 Millionen
Hochdruckpumpen sowie mehr als 10 Millionen Einspritzventilen, die wir in unserem weltweiten
Fertigungsverbund herstellten, feierten wir bereits zwei eindrucksvolle Produktionsjubiläen.
System- und Vernetzungskompetenz
Als Systemanbieter kennen wir die technischen Anforderungen an die verschiedenen Komponenten und beherrschen die komplexen Zusammenhänge und Abhängigkeiten im Gesamtsystem des Fahrzeugs. Wir applizieren und integrieren Antriebstechnik exakt nach den
Systemanforderungen unserer Kunden und unterstützen diese, ihren Entwicklungsaufwand
zu senken, schneller die Serienreife zu erreichen und damit Kosten zu reduzieren.
Innovationstreiber und Technologieführer
Wir entwickeln die Benzin-Direkteinspritzung kontinuierlich weiter und setzen technische
Neuerungen großserientauglich um. Unsere Innovationen „Controlled Valve Operation“ zur Verringerung von Zumesstoleranzen sowie Hochdruckeinspritzventile mit lasergebohrten Spritzlöchern ermöglichen weitere Einsparpotenziale hinsichtlich Verbrauch und CO₂-Ausstoß bei
gleichzeitiger Leistungsoptimierung des Motors.
Garant für Qualität und Zuverlässigkeit
Die auf eine Laufleistung von rund 240 000 Kilometern ausgelegte Bosch-Technik überzeugt
neben ihrer hohen Zuverlässigkeit und Qualität auch im Detail. Beispielsweise hilft die kompakte und leichte Hochdruckpumpe HDP5, Bauraum und Gewicht einzusparen. Wie alle Produkte für die Benzin-Direkteinspritzung, ist die Pumpe aus Edelstahl gefertigt und bietet
somit weltweit eine hohe Kraftstoffverträglichkeit.
Weltweite Präsenz
Einzigartig in der Automobilzuliefererindustrie ist unsere weltweite Präsenz mit Fertigungssowie Forschungs- und Entwicklungsexperten für die Benzin-Direkteinspritzung. Wir sind
überall in der Nähe unserer Kunden und kennen deren spezifische Bedürfnisse sowie die regionalen Anforderungen der unterschiedlichen Märkte.
Partner der Automobilhersteller
Verlässlichkeit und langfristige Partnerschaften sind Grundpfeiler unserer Arbeit. Wir begleiten den kompletten Lebenszyklus der Fahrzeuge und stehen unseren Kunden von der Entwicklung über die Serienreife bis zu Wartung und Ersatzteilversorgung durchgängig zur Seite.
Gasoline Systems
Magnet-Hochdruck-Einspritzventil
HDEV5
Hochdruck-Einspritzventil HDEV5
Motoren mit Benzin-Direkteinspritzung bilden das
Luft-Kraftstoff-Gemisch direkt im Brennraum. Durch
das offene Einlassventil strömt im Ansaugkanal nur
noch Frischluft.
Die direkte Einspritzung des Kraftstoffs in den Brennraum mit Hochdruck-Einspritzventilen verbessert die
Brennraumkühlung. Dies ermöglicht eine höhere
Verdichtung und damit verbunden eine Verbrauchs­
reduzierung und Drehmomentsteigerung durch einen
erhöhten Wirkungsgrad.
Bei der Benzin-Direkteinspritzung wird der Hoch­
Kundennutzen
▶▶Serienerfahrung: hohe Zahl von Kundenapplikationen weltweit, für alle gängigen Kraftstoffarten
▶▶Individuelle Sprays durch lasergebohrte
Spritz­löcher zur optimalen Sprayaufbereitung
▶▶Lokale Belieferung unserer Kunden im
internationalen Fertigungsverbund
▶▶Durchfluss und Spraywinkel sind unabhängige
Parameter
▶▶Hohe Verkokungs-Robustheit
▶▶Hohe Verdampfungsqualität
▶▶Hohe Spraystabilität und Genauigkeit, geringer
Einfluss von Gegendruck und Luftbewegung
auf die Sprayausbreitung
▶▶Verbesserte Gemischaufbereitung durch optimale
Interaktion Kraftstoff/Luft
▶▶Großer Zumessbereich mit Systemdruck­
anpassung
druckkreis über die Hochdruckpumpe gespeist.
Die am Kraftstoffzuteiler angebauten Hochdruck­
Einspritzventile dosieren und zerstäuben in sehr
kurzer Zeit mit hohem Druck den Kraftstoff für
eine bestmögliche Gemischaufbereitung direkt
im Brennraum.
Immer strengere Abgasgesetze und Verbrauchs­­­­for­
derungen einerseits, aber auch der Wunsch nach
mehr Fahrspaß bei gleichzeitig geringen Kosten erfordern bei den motorischen Komponenten innovative
Konzepte. Das Hochdruck-Einspritzventil (HDEV5)
nimmt dabei eine zentrale Rolle ein.
Aufgabe
Das HDEV5 dosiert den Kraftstoff und zerstäubt ihn
gleichmäßig im gesamten Brennraum, um eine gute
Durchmischung von Kraftstoff und Luft zu erzielen
(homogene Verteilung).
Gasoline Systems | Magnet-Hochdruck-Einspritzventil HDEV5
Funktion
Hauptabmessungen
▶▶Innenöffnendes Magnetventil
▶▶Mehrlochventil (MLV) mit hoher Variabilität
bezüglich Strahlwinkel und Strahlform
ø 10,6
ø 7,5
ø 20,7
▶▶Für variablen Systemdruck bis zu 20 MPa Nenndruck
▶▶Geeignet für eine hochintegrierte Endstufe
(65 V Boosterspannung)
▶▶Einfache Montage und Ausrichtung für zentralen
oder seitlichen Einbau am Zylinderkopf
▶▶Option: variable Länge (für unterschiedliche
35,55
Einbauanforderungen)
51,45
Einsatzbereich
Beispiel: Spray mit lasergebohrten Spraylöchern
Durch die Flexibilität sowohl bezüglich Sprayform
als auch bezüglich Durchfluss bedient das HDEV5
eine breite Motorenpalette.
Ob im Dreizylinder mit 1 l Hubraum oder im V8 mit
Turboaufladung – das HDEV5 kommt heute sowohl für
Verbrauchskonzepte (z. B. durch Downsizing) als auch
zur Steigerung des Fahrspaßes (z. B. in Verbindung mit
Aufladung) weltweit zum Einsatz.
Dabei unterstützt das HDEV5 die unterschiedlichsten
motorischen Betriebspunkte – vom Hochdruckstart mit
Kat-Heizen und Mehrfacheinspritzung bis hin zur
homogenen Volllast.
Hochdruck-Einspritzventil HDEV5
Lange Version
Technische Merkmale
Systemdruck
≤ 20 MPa
Durchflussrate
≤ 22,5 cm3/s bei 10 MPa
Dichtheit < 2,5 mm3/min bei 10 MPa
Kraftstoffe
Gängige Qualitäten
weltweit
Tröpfchengröße SMD
(Sauter Mean Diameter)
15 µm
SprayformAnzahl und Position der Spritzlöcher variabel
Injektor-Einbaulage
Zentral oder seitlich
© Robert Bosch GmbH 2013. Alle Rechte vorbehalten, auch bzgl. jeder Verfügung, Verwertung,
Reproduktion, Bearbeitung, Weitergabe sowie für den Fall von Schutzrechtsanmeldungen.
Robert Bosch GmbH
Gasoline Systems
Postfach 30 02 40
70442 Stuttgart
Deutschland
www.bosch-automobiltechnik.de
Gedruckt in Deutschland
292000P147-C/CCA-201309-De
Gasoline Systems
Hochdruckpumpe HDP5
Hochdruckpumpe HDP5
Motoren mit Benzin-Direkteinspritzung bilden das
Luft-Kraftstoff-Gemisch direkt im Brennraum. Durch
das offene Einlassventil strömt im Ansaugkanal nur
noch Frischluft.
Die direkte Einspritzung des Kraftstoffs in den Brennraum mit Hochdruck-Einspritzventilen verbessert die
Brennraumkühlung. Dies ermöglicht eine höhere
Verdichtung und damit verbunden eine Verbrauchs­
reduzierung und Drehmomentsteigerung durch einen
erhöhten Wirkungsgrad.
Bei der Benzin-Direkteinspritzung wird der Hoch­
druckkreis über die Hochdruckpumpe gespeist.
Kundennutzen
Die am Kraftstoffzuteiler angebauten Hochdruck­
▶▶Serienerfahrung: hohe Zahl von Kunden­-
Einspritzventile dosieren und zerstäuben in sehr
applika­tionen weltweit, für alle gängigen
kurzer Zeit mit hohem Druck den Kraftstoff für
Kraftstoffarten
eine bestmögliche Gemischaufbereitung direkt
▶▶Best in Class bezüglich der möglichen
im Brennraum.
Design­varianten
▶▶Lokale Belieferung unserer Kunden im
internationalen Fertigungsverbund
▶▶Minimierter Kraftstoffverbrauch durch
Mengenregelung
▶▶ZEVAP-tauglich (Zero Evaporation)
Aufgabe
Die Hochdruckpumpe verdichtet den von der ElektroKraftstoffpumpe gelieferten Kraftstoff auf den Druck
von bis zu 20 MPa (200 bar), der für die Hochdruckeinspritzung erforderlich ist.
▶▶Geringes Gewicht (780 g)
▶▶Einfache Anpassung an den Motorraum
Intelligentes Design, minimierter Materialeinsatz sowie
der Einsatz anspruchsvoller Fertigungstechniken
▶▶HDP5 evo
– Signifikante Geräuschverbesserung
– Höhere Durchflussrate
zeichnen diese Edelstahl-/Schweiß-Konstruktion aus.
Gasoline Systems | Hochdruckpumpe HDP5
Funktion
Aufbau
▶▶Mengengeregelte Einzylinder-Steckpumpe
▶▶Hoher Durchfluss bei hohen Geschwindigkeiten
▶▶Flexibles Integrationskonzept, hydraulisch/
elektrisch
Technische Merkmale
HDP5
HDP5 evo
Max. Systemdruck
20 MPa
20 MPa
Max. Fördermenge
1,12 cm3/UNW 1,2 cm3/UNW
Min. volumetrischer
Wirkungsgrad Max. Hübe
(3-fach-Nocken)
85 %
90 %
10 500 min-1
10 500 min-1
DruckbegrenzungsventilIntegriert
Integriert
Gewicht
780 g
780 g
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Piezo-Hochdruck-Einspritzventil HDEV4
Hochdruck-Einspritzventil HDEV4
Motoren mit Benzin-Direkteinspritzung bilden das
Luft-Kraftstoff-Gemisch direkt im Brennraum. Durch
das offene Einlassventil strömt im Ansaugkanal nur
noch Frischluft.
Die direkte Einspritzung des Kraftstoffs in den Brennraum mit Hochdruck-Einspritzventilen verbessert die
Brennraumkühlung. Dies ermöglicht eine höhere
Verdichtung und damit verbunden eine Verbrauchs­
reduzierung und Drehmomentsteigerung durch einen
erhöhten Wirkungsgrad.
Bei der Benzin-Direkteinspritzung wird der Hoch­
Kundennutzen
▶▶Perfekt für strahlgeführte Brennverfahren
einschließlich Konzepten mit Schichtbetrieb,
Turboaufladung sowie Euro 6 und SULEV
▶▶Verbesserte Kaltstartfähigkeit
▶▶Optimales dynamisches Ansprechverhalten
▶▶Hohe Verkokungs-Robustheit
▶▶Hohe Verdampfungsqualität
▶▶Sehr großer Zumessbereich und -genauigkeit
druckkreis über die Hochdruckpumpe gespeist.
Die am Kraftstoffzuteiler angebauten Hochdruck­
Einspritzventile dosieren und zerstäuben in sehr
kurzer Zeit mit hohem Druck den Kraftstoff für eine
bestmögliche Gemischaufbereitung direkt im Brennraum.
Immer strengere Abgasgesetze und Verbrauchs­­­­­for­derungen einerseits, aber auch der Wunsch nach
mehr Fahrspaß bei gleichzeitig geringen Kosten
verlangen bei den motorischen Komponenten
innovative Konzepte. Das Hochdruck-Einspritzventil
(HDEV4) nimmt dabei eine zentrale Rolle ein.
Aufgabe
Das HDEV4 dosiert den Kraftstoff und zerstäubt ihn,
um eine gezielte Durchmischung von Kraftstoff und
Luft in einem bestimmten räumlichen Bereich des
Brennraums zu erzielen. Abhängig vom gewünschten
Betriebszustand wird der Kraftstoff im Bereich
um die Zündkerze konzentriert (geschichtet).
Gasoline Systems | Piezo-Hochdruck-Einspritzventil HDEV4
Funktion
Hauptabmessungen
ø 14,75
ø 6,1
ø 7,67
ø 20,1
▶▶Außenöffnendes Piezoventil mit direkt betätigter
Nadel
▶▶Symmetrisches Hohlkegelspray für zentrale
Einbaulage
16,65
27,6
163
▶▶Für variablen Systemdruck bis zu 20 MPa Nenndruck
▶▶Präzise Ansteuerung mit variablem Nadelhub durch
ladungsgeregelte Endstufe für Piezo-Aktor
▶▶Hydraulisches Ausgleichselement (Koppler) zur Kompensation der unterschiedlichen Längenausdehnungskoeffizienten metallischer und keramischer Bauteile
Hohlkegelspray einer außenöffnenden Düse
▶▶Hohe Verdampfungsrate
▶▶Geringe Penetration
▶▶Großer Zumessbereich
Einsatzbereich
Durch seinen großen Zumessbereich bedient das
HDEV4 eine breite Motorenpalette.
Mit dem HDEV4 können alle heutzutage denkbaren
Betriebsarten umgesetzt werden, einschließlich
Konzepten mit Schichtbetrieb und Turboaufladung
sowie Konzepte für Euro 6 und SULEV.
Mit seinen engen Strahltoleranzen und dem großen
Technische Merkmale
NadelbetätigungDirekt
Spraywinkel
85° ± 5°
Schuss-zu-SchussStreuung ± 1°
Zumessbereich wurde das HDEV4 speziell für das
strahlgeführte Schichtbrennverfahren entwickelt.
Es verbessert die Kaltstartfähigkeit des Motors und
bietet ein optimales dynamisches Ansprechverhalten.
Gegendruckabhängigkeit < 4 %
Robustheit gegen
Verkokung < 3°
Tröpfchengröße SMD
(Sauter Mean Diameter) 10–15 µm
Penetration
< 30 mm
Systemdruck
20 MPa
Nadelhub
≤ 35 µm
Dyn. Durchfluss qdyn
34,5 mg/Hub @ ti = 1 ms
Teilhubfähigkeit
≥ 10–35 µm
Einspritzzeit
70–5 000 µs
Mehrfacheinspritzung
≤ 5 Einspritzungen/Zyklus
Pausenzeiten
≥ 50 µs
Zumessbereich
0,5–150 mg/Einspritzung
Robert Bosch GmbH
Gasoline Systems
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Gasoline Systems
Hochdrucksensor
Das Luft-Kraftstoff-Gemisch für Verbrennungsmotoren
Hochdrucksensor
muss einerseits auf maximale Motorleistung ausgelegt
sein, andererseits muss seine Zusammensetzung eine
optimale Abgasreinigung unterstützen. Um dies zu
erreichen, wird die eingespritzte Kraftstoffmasse
präzise auf die angesaugte Luftmasse abgestimmt.
Aufgabe
Der Hochdrucksensor überwacht den Kraftstoffdruck
im Kraftstoffzuteiler von Motoren mit Direkteinspritzung. Diese Information benötigt das Motorsteuer­
gerät, um die eingespritzte Kraftstoffmasse exakt
Kundennutzen
dosieren zu können. Die Sensorvariante für CNG
▶▶Bosch-Systemkompetenz für Kraftstoffeinsprit-
misst den Druck im Druckregelmodul.
zung und Motormanagement
▶▶Hohe Messgenauigkeit und Funktionssicherheit
Funktion
▶▶Medienresistent, hermetische Dichte zu Mess­
Der Sensor hat eine Metallmembran, auf die eine
medien
Widerstandsbrücke aufgebracht ist. Wirkt ein Druck
▶▶Unterschiedliche Stecker, hydraulische Anschlüsse und Einbaupositionen möglich
▶▶Geringe Signalanfälligkeit bei unterschiedlichen
Anzugsdreh­momenten
auf die Brücke, wird diese verstimmt und liefert eine
elektrische Spannung, die zum Druck proportional ist.
Diese Spannung wird durch eine elektronische Auswertschaltung verstärkt und digitalisiert.
▶▶Fehlerdiagnose durch Überprüfung Signalbereich
▶▶Kompaktes Design, geringe Bauhöhe
Technische Merkmale
HD-KV4.2 (Benzin)
Einbauort
DI-KraftstoffzuteilerDI-Kraftstoffzuteiler CNG-Druckregelmodul
Technik
PS-HPS5 (Benzin)
HD-KV4.2 (CNG)
Stahlmembran mit Dehnmessstreifen in Dünnschichttechnik
auf Oberseite
SchaltkreisDigital
Ausgangssignal Analog
Digital
Digital (SENT)
Steckverbindung
3-Pin auch bei Temp.signal (ASIC Temp.)
Digital
Analog
Kennlinie
5 V, 3,3 V (optional)
5 V, 3,3 V (optional)
Druckbereiche
14, 20, 26, 28 MPa,
40 MPa ab 2014
26, 28 MPa
14, 20, 26, 28, 40 MPa
BesonderheitenIntegrierter NTC für
Kraftstofftemperatur
CNG-Typgenehmigung
Kraftfahrt-Bundesamt
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Gasoline Systems
Scavenging mit BenzinDirekteinspritzung
Scavenging
Funktion
Im niedrigen Drehzahlbereich werden die Ventile so
angesteuert, dass die Ein- und Auslassventile für einen
Moment gleichzeitig geöffnet sind. Zwischen Ansaugund Abgasseite des Motors entsteht dadurch ein starkes
dynamisches Druckgefälle, das dem Brennraum größere
Mengen Frischluft zuführt und die Restgase effizienter
ausspült. Die Motorsteuerung Motronic nutzt diesen
Effekt mit einer optimierten Anpassung der Füllungsund Verbrennungssteuerung.
Ein frühes Schließen des Einlassventils bei niedrigen
Drehzahlen und später Einspritzung führt zu einem
deutlichen Füllungszuwachs, da weniger Luft in den
Kundennutzen
▶▶Verbrauchs-/CO2-Reduzierung bis zu 15 %:
Scavenging ermöglicht Hubraumreduzierung
(Extreme Downsizing)
▶▶Fahrspaß durch Beseitigung des Turbolochs
▶▶Gutes Ansprechverhalten durch hohes
Drehmoment bei niedrigen Drehzahlen
(Low-End Torque)
▶▶Umfassende Bosch-Systemerfahrung
mit Scavenging
Saugkanal zurückgeschoben wird. Dieser Effekt wird
durch die Nockenwellenverstellung ermöglicht, die
von der Motronic angesteuert wird.
Der höhere Massendurchsatz steigert den Wirkungsgrad des Abgasturboladers. Sein Arbeitspunkt verschiebt sich auf ein höheres Ladedrehzahlniveau mit
deutlich höherem Ladedruck. Das Drehmoment bei
Volllast kann unterhalb 2 000 min-1 so stark gesteigert
werden, dass das Ansprechverhalten dem von hubraumstärkeren Motoren gleicht. Im Vergleich zu
leistungsgleichen Saugmotoren kann der Kraftstoff­
Die Benzin-Direkteinspritzung trägt dazu bei, den Kraft­-
verbrauch um bis zu 15 % gesenkt werden.
stoffverbrauch und den Schadstoffausstoß weiter zu
senken. Motoren mit Benzin-Direkteinspritzung bilden
das Luft-Kraftstoff-Gemisch direkt im Brennraum.
Durch das offene Einlassventil strömt nur noch Frischluft. Hochdruckeinspritzventile spritzen den Kraftstoff
direkt in den Brennraum ein.
Aufgabe
Bosch hat einen Systemansatz entwickelt, der das
Turboloch beseitigt und Fahrdynamik mit hohem
Drehmoment schon bei niedrigen Drehzahlen bietet.
Scavenging nutzt die Synergien aus Direkteinspritzung,
variabler Nockenwellenverstellung und Aufladung.
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Gasoline Systems
Controlled Valve Operation CVO
Controlled Valve Operation CVO
Aufgabe
Künftige Brennverfahren (z. B. für Euro 6) erfordern
den Einsatz von hohem Druck auch bei kleinen Lasten
sowie Mehrfacheinspritzung. Dies hilft, Wand- und
Kolbenbenetzung zu verhindern, die zu Rußbildung
führen. Dazu müssen die Einspritzzeiten über die
Lebensdauer sehr kurz gehalten und die Toleranzen
bei der Kraftstoffzumessung über die Lebensdauer
minimiert werden.
Funktion
Bosch hat einen mechatronischen Ansatz zur HDEVRegelung entwickelt, der diese Toleranzen deutlich
senkt, so dass eine Serien-Applikation möglich ist:
Kundennutzen
CVO (Controlled Valve Operation). CVO bestimmt die
▶▶Weltweiter Fertigungsverbund
Ist-Öffnungsdauer des Injektors und vergleicht sie mit
▶▶Verbesserte Funktionalität des Einspritzsystems
dem Sollwert. Bei Abweichungen greift eine Ausgleichs-
▶▶Verbesserte Einspritztoleranzen über Lebens-
regelung ein und minimiert so die Toleranzen bei der
dauer speziell bei kleinen Mengen (ab 1,5 mg/
Zumessung.
Einspritzung)
▶▶Erweiterter Kleinmengenbereich mit gesteiger-
Jedes Ventil verhält sich über seine Lebensdauer
tem DFR (Dynamic Flow Range) unterstützt
unterschiedlich. Durch eine individuelle Ansteuerdauer
Turboaufladung, Downsizing, High Boost
kann die Toleranz der eingespritzten Kraftstoffmenge
(ge­steigerte Aufladung) und Flex Fuel-Betrieb
stark reduziert werden, vor allem bei Kleinmengen.
▶▶Neue Freiheitsgrade für die Entwicklung von
Brennverfahren
▶▶Stabile Zumessqualität über die Lebensdauer;
„Vorhalte“ können reduziert werden
▶▶Keine zusätzliche Sensorik für die Analyse der
Die durch Komponentenalterung verursachte Veränderung der Toleranzen kann begrenzt werden, da CVO
Dauerlaufdriften nachadaptiert. Damit lässt sich die
Einspritzmenge über Lebensdauer weitgehend konstant halten.
Ventilöffnungszeit erforderlich
Motoren mit Benzin-Direkteinspritzung bilden das
Luft-Kraftstoff-Gemisch direkt im Brennraum. Durch
das offene Einlassventil strömt im Ansaugkanal nur
Frischluft. Hochdruckeinspritzventile spritzen den Kraftstoff direkt in den Brennraum ein. Dies verbessert die
Brennraumkühlung und ermöglicht eine höhere Motorverdichtung und damit Verbrauchsreduzierung und
Drehmomenterhöhung durch höhere Wirkungsgrade.
© Robert Bosch GmbH 2013. Alle Rechte vorbehalten, auch bzgl. jeder Verfügung, Verwertung,
Reproduktion, Bearbeitung, Weitergabe sowie für den Fall von Schutzrechtsanmeldungen.
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Gasoline Systems
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Gedruckt in Deutschland
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Gasoline Systems
Extreme Downsizing mit
Benzin-Direkteinspritzung
Extreme-Downsizing-Motor
Künftige Fahrzeugmotoren werden hohe Anforde­
rungen an Sparsamkeit und geringen CO2-Ausstoß
erfüllen müssen. Extreme Downsizing ist ein Weg,
die Potenziale der Benzinmotoren zu nutzen.
Aufgabe
Mit Hilfe des Extreme Downsizing wird der Hubraum
stark verkleinert, während Fahrbarkeit und Leistung
erhalten bleiben.
Zur Realisierung des Extreme Downsizing kombiniert
Bosch eine Reihe seiner Kompetenzen miteinander:
u
das Motorsteuerungssystem mit Sensorik und
Applikation
u
die Entwicklung des Brennverfahrens
u
die Auslegung von Kraftstoffeinspritzung und Zündung
u
die Entwicklung und Auslegung des Turboladers
und seiner Peripherie
Kundennutzen
uUm rund 30 % reduzierter Kraftstoffverbrauch
und entsprechend weniger CO2-Ausstoß
uOptimales Cost-Benefit-Verhältnis
für maximale CO2-Reduktion
uMassenmarkttaugliches Verbrauchskonzept mit
attraktiven Fahrleistungen und Fahreigenschaften
Daneben stellt Bosch sein Fachwissen bei der
Kon­struktion und Auslegung des Motors und seiner
wichtigsten Baugruppen sowie der grundlegenden
Thermodynamik- und Mechanikentwicklung des
Motors zur Verfügung.
Gasoline Systems | Extreme Downsizing
Funktion
Vergleich der Fahrleistungen (Beispiel)
Mit einstufiger Aufladung ist eine Hubraum­­-
t [sec]
ver­kleinerung von 50 % möglich. Damit lässt sich
16
2,4 l N.A.
14
ein Verbrauchsvorteil von über 30 % erzielen.
1,2 l eDz
12
Gleichzeitig erreichen Motoren mit Extreme Down­
10
sizing beeindruckende Fahrleistungen mit sehr hohem
8
Drehmoment über einen weiten Drehzahlbereich, auch
6
für das Anfahren bei niedrigen Drehzahlen. Selbst bei
extremem Downsizing können Fahr­leistungen erreicht
4
Acceleration
time [s]
werden, die mit denen des entsprechenden Saug­
2
motors vergleichbar sind.
0
80-120 km/h 6. Gang
80-120 km/h 3. Gang
N.A. = Saugmotor (Naturally Aspirated)
eDZ = Extreme Downsizing
Ausblick
Über weitere Evolutionsschritte und Ergänzungen
bei den Technikpaketen werden sich zusätzliche Ver­brauchspotenziale erschließen lassen, beispielsweise
mit variablem Ventilhub. Zusätzlich zu den Möglich­
Technische Merkmale
Beispielmotor
(Versuchsträger)
keiten des Downsizing können durch Hybridisierung
Hubraum
1,2 l
Getrieben weitere Spareffekte erzielt werden.
oder die Kombination mit spezifisch abgestimmten
Zylinderzahl3
Bohrung/Hub
83,0/73,9 mm
Verdichtungsverhältnis9,3
Einspritzung
Multihole DI 200 bar (Bosch)
Zündkerze ø Gewinde
Bosch M10
Motorsteuerung
Bosch Motronic MED17
Turbolader
BMTS einstufig
Leistung
@ Drehzahl
120 kW
5 000–6 000 min-1
Max. Drehmoment
@ Drehzahl
286 Nm 1 600–3 500 min-1
Drehmoment @ 1 200 min-1
161 Nm
Motorgewicht
125 kg
Verbrauch NEDC
entspricht CO2-Ausstoß
5,8 l/100 km
139 g/km
80–120 km/5. Gang
8,1 s
Emissionsziel
Euro 6
Verbrauchsreduzierung durch Downsizing (Beispiel)
Kraftstoffverbrauch (normiert)
120 %
100 %
80 %
Basismotor: 2,0 l N.A.
Leistungsneutral (105 kW)
Basismotor: 2,4 l N.A.
Leistungsneutral (120 kW)
-30%
-32%
Robert Bosch GmbH
Gasoline Systems
60 %
40 %
20 %
0%
2,0 l N.A. eDZ 1,1 l VVL
St/St
2,4 l N.A.
eDZ 1,2 l
St/St
N.A. = Saugmotor (Naturally Aspirated)
DZ = Downsizing
eDZ = extreme Downsizing
VVL = Variabler Ventilhub (Variable Valve Lift)
St/St = Start/Stopp
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Gasoline Systems
Abgasturbolader mit Wastegate
Abgasturbolader mit Wastegate
Aufgabe
Der Abgasturbolader nutzt die Bewegungsenergie des
Abgasstroms zur Aufladung des Verbrennungsmotors.
Im Gegensatz zur mechanischen Aufladung (Kompres­
sor) benötigt der Abgasturbolader keine zusätzliche
mechanische Antriebsleistung. Dies führt im direkten
Vergleich zu einem geringeren Kraftstoffverbrauch.
Funktion
Der Abgasturbolader besteht aus zwei Strömungs­
maschinen: einer Abgasturbine, die die Energie aus
dem Abgas aufnimmt, und einem Verdichter, der die
Ansaugluft verdichtet.
Kundennutzen
Bei hohen Motordrehzahlen leitet das Wastegate einen
▶▶Reduktion des CO2-Ausstoßes
Teilstrom des Abgases an der Turbine vorbei. Dadurch
▶▶Verringerung des Kraftstoffverbrauchs
vermindert sich der Abgasstrom durch die Turbine und
▶▶Verbessertes transientes Verhalten im Hochlauf
der Abgasgegendruck nimmt ab. Bei niedrigen Motor­
▶▶Verbessertes Ansprechverhalten
drehzahlen schließt das Wastegate und der komplette
▶▶Verbesserte Kennfeldnutzung
Abgasstrom treibt über die Turbine den Verdichter an.
Das Produktportfolio umfasst die Wastegate-Lade­
Technische Merkmale
EntkopplungThermisch
VerdichterradGefräst
Wastegate-StellerElektrisch
druckregelung für alle Diesel- und Ottomotoren bis zu
einer Leistung von 560 kW. Die Wastegate-Ladedruck­
regelung zeichnet sich durch Langlebigkeit bei guter
Funktionalität aus. Bosch Mahle Turbo Systems setzt
sie daher für Anwendungen mit hohen Anforderungen
an Langlebigkeit und hohen thermischen Belastungen
Die Turboaufladung bringt eine größere Luftmasse in
ein.
den Brennraum, so dass mehr Luft-Kraftstoffgemisch
verbrannt werden kann. Dies führt zu einer höheren
Leistungs- und Drehmoment­­ausbeute. Umgekehrt kann
für eine bestimmte Motorleistung der Hubraum kleiner
gewählt werden (Down­sizing). Bosch Mahle Turbo
Systems vereint die Kompetenzen von Bosch und
Mahle in der Entwicklung und Fertigung von Turbo­
ladern.
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Gasoline Systems
Elektronisches Motorsteuergerät
Motronic
Elektronisches Motorsteuergerät Motronic
Funktion
Zentrale Bezugsgröße für die Regelung ist das Drehmoment: Das Luft-Kraftstoff-Verhältnis wird so eingeregelt, dass das angeforderte Drehmoment möglichst
sparsam und sauber bereitgestellt wird. Die Motor­
steuerung ermöglicht auch den Eingriff aktiver Fahr­
sicherheitssysteme wie ASR und ESP®.
Die Motronic kann Verbrennungsmotoren mit Benzin
(Saugrohr- und Direkteinspritzung), Diesel, Erdgas
(CNG, Flüssiggas) und Ethanol sowie Hybridantriebe
steuern. Standardisierte Kommunikationsschnittstellen
und Datenformate ermöglichen die Vernetzung mit
Kundennutzen
uVollständiges Produktportfolio für alle Märkte
und Segmente
uGlobale Präsenz mit weltweiter Unterstützung
uEinheitliche, skalierbare Steuergerätefamilie für
unterschiedliche Märkte und Fahrzeugsegmente
uPotenzial für erweiterte Funktionen
uFlexible Einbindung von kundeneigener Software
allen Fahrzeugsystemen, die den Antrieb beeinflussen.
Die Varianten der Motronic zeichnen sich aus durch:
uGemeinsame Plattform für Benzin-, Flex Fuel-, CNG-
und Dieselmotoren
uLeiterplattenbauweise
uDiagnosefunktionen, z. B. zur Einhaltung der
Emissionsgesetzgebung
uInfineon 32-bit-Mikrocontroller
uStandardisierte Kommunikationsschnittstellen
(CAN, FlexRay, SENT, LIN, K-LINE)
Das elektronische Motormanagement ermöglicht eine
uHohe Skalierbarkeit in Software und Hardware,
Steigerung der Rechenleistung von der Basis zur
präzise zentrale Steuerung aller für den Motorbetrieb
relevanten Funktionen für konstante Fahreigenschaften
und Emissionswerte über die Lebensdauer des Motors.
High-End-Variante auf das Vierfache
uStandardisierte Formate zur Unterstützung von
Aufgabe
Software-Austausch und weltweiter Entwicklung
(AUTOSAR, MSR)
Das Motorsteuergerät sammelt alle Anforderungen
an den Motor, priorisiert sie und setzt sie dann um.
Beispiele für Anforderungen sind Fahrpedalstellung
und Anforderungen des Abgassystems an die Gemisch­
zusammensetzung.
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Zündspule
Ottomotoren brauchen einen Zündfunken, um das
Zündspule
Luft-Kraftstoff-Gemisch im Brennraum zu verbrennen.
Dieser Funke wird an der Zündkerze erzeugt. Die
erforderliche Hochspannung transformiert die Zündspule aus der elektrischen Energie der Batterie und
stellt sie bereit.
Aufgabe
Das Luft-Kraftstoff-Gemisch im Brennraum wird durch
einen Zündfunken gezündet. Damit die Zündkerze den
Funken erzeugen kann, braucht sie eine Zündspannung
von bis zu 30 000 Volt. Diese Spannung erzeugt die
Zündspule aus der 12-Volt-Spannung des Bordnetzes
und gibt sie zum Zündzeitpunkt an die Zündkerze ab.
Kundennutzen
▶▶Kompakte Bauform, niedriges Gewicht und
hohe Robustheit
Funktion
Die Zündspule funktioniert wie ein Transformator.
▶▶Skalierbare Funkenenergie
Sie transformiert mit zwei ineinander liegenden Spulen
– Hoher Wirkungsgrad
die elektrische Energie aus der Fahrzeugbatterie in
– Für alle gängigen Brennverfahren einsetzbar
Hochspannung, speichert sie kurzzeitig und gibt sie
▶▶Kundenindividuelle Anpassung
– Anschraubposition, Primärstecker, Mantel,
dann als Hochspannungs-Stromstoß an die Zündkerze
ab.
Funkenenergie, Kennlinie
▶▶Auch für schwierige Einbauverhältnisse geeignet
durch biegsamen Mantel
Technische Merkmale
Power Mini Zündspule
Zündenergie
50–90 mJ
Sekundärspannung
(35 pF/10 MΩ)
> 32 kV
Optional
Integration von Elektronik
Anwendung für
Benzin, CNG, Flex Fuel
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Kraftstoffversorgung für Ottomotoren
Kraftstofffördermodul FSM
Das Luft-Kraftstoff-Gemisch von Ottomotoren muss
einerseits auf maximale Motorleistung bei niedrigem
Verbrauch ausgelegt sein, andererseits muss seine
Zusammensetzung eine optimale Abgasreinigung
unterstützen. Einen wichtigen Beitrag zur Gemisch­
bildung leistet die Kraftstoffversorgung mit dem
Kraftstofffördermodul (Fuel Supply Module, FSM).
Aufgabe
Das Kraftstoffversorgungssystem stellt die erforder­
liche Kraftstoffmenge vom Tank bis zum Einspritz­
system (Saugrohr- oder Direkteinspritzung) mit
einem spezifischen Druck bereit. Es besteht aus
dem Kraftstofffördermodul mit integrierter Elektro­
Kundennutzen
kraftstoffpumpe, Kraftstoffreservoir, Tankstandgeber
FSM Standardsegment
und optional einem Kraftstofffilter sowie dem Druck-
▶▶Gesteigerter Wirkungsgrad: 28 % höher als
regler.
Elektro-Kraftstoffpumpe EKPT13/14
▶▶Verbessertes elektromagnetisches Verhalten
EMV
▶▶Hervorragendes Kaltstart- und Heißbenzin­
verhalten
Funktion
Das in den Kraftstofftank eingebaute Kraftstofffördermodul fördert immer die richtige Kraftstoffmenge aus
dem Tank zum Kraftstoffzuteiler. Als Förderpumpe
dient eine elektrische Kraftstoffpumpe mit bedarfsge-
FSM Premium
regelter oder konstanter Förderleistung. Das Kraftstoff-
▶▶Höchster Druck und Fördermenge im Portfolio
reservoir stellt die Versorgung der integrierten Pumpe
▶▶Verbesserte Kraftstoffbeständigkeit für E85
bei Kurvenfahrten sicher.
und für Emerging Markets
▶▶Längere Lebensdauer
Ein optionaler integrierter Kraftstofffilter verhindert,
dass Verunreinigungen in die Injektoren oder den
FSM Emerging Markets
Motor gelangen. Der Filter, der in „good fuel“-Märkten
▶▶Austauschbare Komponenten, z. B. Feinfilter
eingesetzt wird, ist auf die Fahrzeuglebensdauer
▶▶Globale Plattform mit weltweit verfügbaren
ausgelegt.
Komponenten
▶▶Minimierung der F&E-Kosten durch globales
Entwicklungs- und Validierungskonzept
▶▶Reduzierung der Gesamtkosten für OEM und
Als Tankstandgeber dient ein Winkelsensor mit
Schwimmer. Zusätzlich lässt sich ein Druckregelventil
integrieren.
Fahrzeugbesitzer
Bei Flex Fuel-Systemen mit Flexstart-System wird bei
Temperaturen unter 20 °C und einem Ethanolgehalt
über 85 % (E85) die Einspritzmenge beim Kaltstart
erhöht.
Gasoline Systems | Kraftstoffversorgung für Ottomotoren
Varianten
Technische Merkmale
FSM Standardsegment
Der modulare Aufbau ermöglicht das Angebot einer
Bauweise
Flexible Submodul-Architektur
mit verschiedenen Druck-­
reglern, Tankstandgeber
ganzen Palette von Basismodulen, die mit geringem
Einbauhöhe
≥ 150 mm
Kraftstoffpumpe
Optimierung von elektrischem
Antrieb, Pumpenkanal- und
Laufradgeometrie, Hydraulikkreis und Saugstrahlpumpe
Varianten des Kraftstofffördermoduls gibt es für:
KraftstoffbeständigkeitBenzin,
E0–E100 (0 %–100 % Ethanol)
M15 (15 % Methanol)
Einsatzgebiet Geregelte und ungeregelte Systeme
Aufwand an die Fahrzeuge angepasst werden können.

Standardsegment
Premium- und High-End-Segment:
mit höchster Fördermenge und Druck sowie längerer
Lebensdauer, verbesserter Kraftstoffbeständigkeit
und ausgezeichnetem Heißbenzinverhalten
Einsatz in Schwellenländern:
mit austauschbaren Komponenten, geringen Kosten,
hoher Flexibilität und erweiterter Kraftstoffbestän-
Reduzierte Leistungsaufnahme Bis zu 4 % geringer als EKPT13/14
digkeit
FSM Premium & High End
Hohe Pumpenfördermenge
≤ 245 l/h bei 600 kPa, 12 V
Höherer Druck
≤ 600 kPa
FSM Emerging Markets
mechanisch kommutierten Pumpen oder mit bürsten­
Austauschbare Komponenten
Kraftstoffpumpe, Tankstandgeber, Saug- und Feinfilter
erhältlich.
Elektro-Kraftstoffpumpe FP
Das Kraftstofffördermodul ist mit herkömmlichen
losen BLDC-Pumpen (Brushless Direct Current)
Bei der BLDC-Pumpe wird die Pumpen­drehzahl nach
dem Bedarf geregelt. Die Pumpe hat eine erhöhte
Komponenten
Lebensdauer und ist robust gegenüber Flex Fuel und
Bad Fuel. Die Pumpe ist kürzer und leichter und um bis
zu 10 % effizienter als die mechanisch kommutierte
Pumpe. Pumpe und elektronisches Pumpensteuergerät
sind diagnosefähig.
Pumpensteuergerät EPC
1
2
Das Pumpensteuergerät wird mit einer BLDC-Kraftstoffpumpe eingesetzt und erlaubt eine direkte Steue-
1
Elektronisch kommutierte
Kraftstoffpumpe FP
2
Pumpensteuergerät EPC
rung der Fördermenge anhand des Bedarfs (demand
controlled fuel supply, DECOS). Die BLDC-Kraftstoff­pumpe arbeitet effizienter als konventionelle DC-Pumpen, verbraucht weniger elektrische Energie und leistet
damit einen Beitrag zur Reduzierung von CO2.
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Elektronische Drosselklappe
Die Luftversorgung des Motors ist für die Verbrennung
Elektronische Drosselklappe DV-E
des Luft-Kraftstoff-Gemischs ebenso wichtig wie der
Kraftstoff. Das richtige Verhältnis von Luft- zu Kraftstoffmasse, die Luftbewegung und die Zusammensetzung der Luft sichern einen sauberen, sparsamen und
dynamischen Motorbetrieb. Daher wird die Luftversorgung mit Hilfe von Klappen und Ventilen gesteuert.
Aufgabe
Eine hohe Präzision erreicht die Luftsteuerung durch
den Einsatz von elektrischen Stellern. Die Luftzufuhr
in den Brennraum wird beim Otto­motor durch die
Drosselklappe geregelt, die den Saugrohrquerschnitt
verkleinert oder vergrößert.
Kundennutzen
▶▶Engineering und Fertigungslinien mit großen
Funktion
Stückzahlen weltweit verfügbar
▶▶Kostenoptimierung durch modulares Design
Die Drosselvorrichtung besteht aus der elektrisch
▶▶Best-in-Class Hall-IMC (Verzögerungszeit,
angetriebenen Drosselklappe sowie einem Winkel­
temperaturunabhängige Charakteristik)
sensor für die Lagerückmeldung.
▶▶Ruhiges Abschalten des Motors, reduzierte
Lautstärke, Vibration und Härte (NVH)
Die elektronische Motorsteuerung steuert die Drossel-
▶▶DV-E5.9: optimiert für kleine Projekte
klappe elektrisch an. Eingangsgrößen für die Ansteue-
▶▶RKL-E: robust gegen korrosive Medien
rung sind die Fahrpedalstellung und Anforderungen
von Systemen, die das Motordrehmoment beeinflussen
können, beispielsweise die Abstands- und Geschwindigkeitsregelung oder aktive Sicherheitssysteme wie
Technische Merkmale
DV-E 5.2/
RKL-E 5.2
DV-E 5.9
RKL-E 5.9
Durchmesser Drosselklappe 38–82 mm
32–60 mm
Temperatur Luftkanal
-40–180 °C
-40–140 °C
Stellzeit t90
< 100 ms
< 120 ms
Überschussmoment
> 1,6 Nm
Leerlaufleckluft (ø 57 mm)
< 2,5 kg/h
das elektronische Stabilitäts-Programm ESP®.
< 3,5 kg/h
SchnittstellenAnalog und
Analog oder
SENTSENT
Optional
NiRo-LagerEMV-Paket
EMV-Paket
Wasserheizung
(nur DV-E)
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Elektrischer Universalsteller
Elektrischer Universalsteller GPA
Die Luftversorgung des Motors ist für die Verbrennung
des Luft-Kraftstoff-Gemischs ebenso wichtig wie der
Kraftstoff. Das richtige Verhältnis von Luft- zu Kraftstoffmasse, die Luftbewegung und die Zusammensetzung der Luft sichern einen sauberen, sparsamen und
dynamischen Motorbetrieb. Daher wird die Luftversorgung mit Hilfe von Klappen und Ventilen geregelt.
Aufgabe
Eine hohe Präzision erreicht die Luftsteuerung durch
den Einsatz von elektrischen Stellern wie dem elektrischen Universalsteller (General Purpose Actuator, GPA).
Dieser Antrieb wird unter anderem zum Verstellen von
Klappen und Ventilen im Ansaugtrakt eingesetzt. Der
Kundennutzen
präzise steuerbare elektrische Universalsteller ermög-
▶▶All-in-one-Komponente ersetzt mehrere Teile
licht es, über die Füllungssteuerung den Kraftstoffver-
(Vakuumspeicher, Umschaltventil, Gestänge)
brauch, den CO2-Ausstoß und andere Emissionen zu
▶▶Gesamtsystem-Kompetenz
senken.
▶▶GPA-1CM am Saugrohr
Funktion
–Flexibilität hinsichtlich Designanpassungen
Der elektrische Universalsteller ist ein Elektromotor
–Packaging
mit Getriebe, der über die Drehung seiner Antriebs­
–Stufenlose Positionssteuerung
achse Verstellbewegungen von Komponenten im
–Unabhängig vom Vakuumsystem
Ansaugtrakt ermöglicht, beispielsweise das Drehen
– Verbesserte Diagnose
von Klappen oder das Heben und Senken von Ventilen.
Ein Sensor zur Lagerückmeldung ist enthalten. Jeder
▶▶GPA-VTG für variable Turbinen-Geometrie
–Flexibilität hinsichtlich Designanpassungen
–Verbesserte Fahrbarkeit von Hochleistungs motoren mit hohen Strömungskräften durch
höhere Stellkräfte über alle Winkel
–Höhere Motoreffizienz durch kurze Stellzeiten,
präzise Ansteuerung und weniger Hysterese
▶▶GPA-WG für das Wastegate
–Wettbewerbsfähige Skalierbarkeit
–Baukasten-Portfolio für den gesamten Markt
– Schneller Drehzahlaufbau in DownsizingMotoren
–Hohe permanente Kraft für die geschlossene
und offene Position
– Kraftstoffersparnis und CO2-Reduktion
GPA wird individuell auf die Nullstellung justiert, um
eine hohe Präzision zu gewährleisten. Der GPA erfüllt
die Vorgaben für die On-Board-Diagnose nach OBD2.
Gasoline Systems | Elektrischer Universalsteller
Varianten
Technische Merkmale
GPA-1CMGPA-VTG GPA-WG
Überschussmoment
mit Failsafe
≥ 0,8 Nm
ohne Failsafe Durchgängiges Moment
mit Failsafe
≥ 0,2 Nm
ohne Failsafe
Es gibt drei Varianten des elektrischen Universal­
stellers, mit denen sich unterschiedliche Funktionen
ausführen lassen:
GPA-1CM am Saugrohr für die Verstellung von
≥ 1,2 Nm
Drall-, Tumble- und Saugrohrklappen
≥ 0,5 Nm
2,51 Nm
Haltemoment
mit Failsafe
ohne Failsafe
4,0 Nm
Stellzeiten
< 120 ms
< 250 ms
Winkelbereich
0–130°0–130°
Temperaturbereich
-40–130 °C-40–160 °C -40–160 °C
Gewicht
< 300 g
< 140 ms
< 400 g
GPA-VTG am Turbolader für Variable Turbinen-
Geometrie
GPA-WG am Turbolader für das Wastegate
< 650 g
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Gasoline Systems
Heißfilm-Luftmassenmesser
Heißfilm-Luftmassenmesser HFM
Das Air Management sorgt dafür, dass dem Motor in
jedem Betriebspunkt die richtige Luftmasse zur
Verfügung steht. Hierfür ist die elektronische Steuerung auf aktuelle und präzise Informationen über die
Masse und weitere Eigenschaften der angesaugten Luft
angewiesen. Diese Informationen stellen die Sensoren
für die Luftsteuerung bereit.
Aufgabe
Der HFM misst direkt die vom Motor angesaugte Luft­masse. Diese Eingangs­größe wird für die Berechnung
der einzuspritzenden Kraftstoffmenge und – wenn
vorhanden – für die Regelung der Abgasrückführung
Kundennutzen
▶▶Präzise, zuverlässige Bestimmung der Luftmasse
▶▶Zusätzliche Sensoren integrierbar
▶▶Optionale Chipheizung vermeidet Sensor­
verschmutzung
▶▶Robustes Sensordesign (Öl, Wasser, Staub)
▶▶Reduzierte Stromaufnahme
▶▶Schnelles Ansprechverhalten
▶▶Kundenspezifisches Design
▶▶Baukastensystem mit einheitlicher Schnittstelle
▶▶Höchste Messgenauigkeit zur Einhaltung
künftiger Abgasnormen
▶▶HFM-8
–Reduzierter Kabelbaum und zusätzliche
verwendet. Um auch zukünftige, noch strengere
Emissions- und Verbrauchs­gesetze zuverlässig einzuhalten, ist eine weitere Steigerung der Signalpräzision
und Diagnosefähigkeit gefordert. Zusätzlich können
Temperatur-, Feuchte- und Drucksensor integriert
werden.
Funktion
Der HFM misst die Luftmasse im Luftansaugtrakt.
Das Messelement besteht aus einer beheizten Sensormembran, über welche die Ansaugluft streicht. In zwei
definierten Messbereichen wird über Widerstände die
Temperatur erfasst. Je mehr Luft über die Membran
strömt, desto größer ist die Temperaturdifferenz
zwischen den beiden Messbereichen.
Daten durch SENT-Schnittstelle
.
Gasoline Systems | Heißfilm-Luftmassenmesser
Varianten
Technische Merkmale
HFM-7HFM-8
Der HFM-7 ist als Steck­fühler oder im Zylinderrohr
lieferbar. Es gibt ihn mit unterschiedlichen Gehäuse-
Neuteiltoleranz±2 %
±1,5 %
Drift Lebensdauer
±5 %
±3,5 %
Pulsationsfehler ±10 %
±6 %
Schnittstelle
Analog und FAS
SENT oder FAS
Versorgungsspannung
12 V
5 V / 12 V
Die neueste Generation ist der HFM-8. Sein Sensorge-
Stromverbrauch
Basissensor
< 100 mA
< 20 mA
aerodynamisch optimiert. Dies verbessert die Pulsati-
Optional
Temperatur-,
Temperatur-, Feuchte-,
Feuchte-, Druck
Drucksensor
sensor, kalibrier
barer digitaler
Signalfilter
designs (HFM-7-ID, HFM-7-IP), sowie mit integriertem
Druck- und Feuchtesensor (HFM-7-IPH).
häuse ist durch ein neues verkleinertes Sensorelement
onsgenauigkeit und die Genauigkeit über Lebensdauer.
Der HFM-8 erfüllt vielfältigste Kundenanforderungen.
Ein flexibles Baukastensystem ermöglicht die Integration von Zusatzsensorik in Kombination mit einer
einheitlichen Schnittstelle bei gleichzeitig höchster
Messgenauigkeit.
Variantenbeispiele HFM-8
1
1
HFM-8 im Zylinderrohr
2
HFM-8 als Steckfühler
2
Robert Bosch GmbH
GS/MKC
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Klopfsensor
Das elektronische Motormanagement ermöglicht eine
Klopfsensor
präzise zentrale Steuerung aller für den Motorbetrieb
relevanten Funktionen. Grundlage für die Steuerung
sind aktuelle, präzise Informationen aus dem Antriebsstrang, die von Sensoren geliefert werden.
Aufgabe
Das sogenannte Klopfen entsteht, wenn sich das
Luft-Kraftstoff-Gemisch vorzeitig selbst entzündet.
Dauerhaft klopfende Verbrennung führt zu Schäden,
vor allem an der Zylinderkopfdichtung und am Zylinderkopf. Durch die Verstellung des Zündzeitpunkts in
Richtung „spät“ kann die Klopfgefahr vermindert
werden. Ziel ist, mit allen Kraftstoffqualitäten durch
Kundennutzen
einen möglichst frühen Zündzeitpunkt die maximale
▶▶Kraftstoffersparnis bis zu 9 % durch Motor­
Energieausbeute aus dem Kraftstoff zu gewinnen.
betrieb mit hohem Wirkungsgrad
▶▶Dadurch entsprechend geringerer CO2-Ausstoß
Funktion
▶▶Lineare Kennliniencharakteristik auch bei hohen
Der Klopfsensor wird am Kurbelgehäuse montiert und
misst den Körperschall mit einem piezoelektrischen
Frequenzen
▶▶Ermöglicht maximale Nutzung der Motorleistung
Messelement. Klopfende Verbrennungen sind an ihren
▶▶Drehmomentsteigerung bis zu 5 %
höheren Schallfrequenzen erkennbar.
▶▶Schutz vor unkontrollierter Verbrennung
▶▶Ermöglicht Verwendung unterschiedlicher
Kraftstoffqualitäten
Technische Merkmale
Kennliniencharakteristik
Linear über ein breites
Frequenzband
Temperaturbereich
Standard
Optional
-40 °C–130 °C
≤ 150 °C
Funktionsprinzip
Ringförmige Piezokeramik
Typen
Mit Kabel, direkt gesteckt
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Kurbelwellen-Drehzahlsensor
Kurbelwellen-Drehzahlsensor
Aufgabe
Der Kurbelwellen-Drehzahlsensor erfasst die Drehzahl,
Position und optional die Drehrichtung der Kurbelwelle.
Die Daten dienen der Steuerung von Einspritz- und/
oder Zündzeitpunkt in Motormanagementsystemen.
Der Kurbelwellen-Drehzahlsensor unterstützt somit
die Einhaltung von Emissionsgrenzen wie auch einen
höheren Komfort durch einen ruhigen Motorlauf.
Funktion
Der Sensor ist als Hall- oder induktiver Sensor aufgebaut. Die Kurbelwelle ist mit einem Geberrad ausgestattet, das der Sensor berührungslos abtastet. Der
Kundennutzen
▶▶Hohe Messgenauigkeit
Referenzpunkt wird über ein fehlendes Element im
Impulsrad ermittelt.
▶▶Robustes Design für lange Lebensdauer
▶▶Großer Luftspaltbereich
▶▶Kontaktlose Messung
▶▶Weiter Temperaturbereich
▶▶Hilft Emissionen und Kraftstoffverbrauch
zu reduzieren
▶▶Aktiver Kurbelwellen-Drehzahlsensor
– Hohe elektromagnetische Verträglichkeit (EMV)
– Kleine Bauform
–Geringes Gewicht
–Drehrichtungserkennung für Start/Stopp
–Flexibles Design
Technische Merkmale
Funktionsprinzip
Aktiv
Induktiv
Differential-Hall mit oder
ohne Drehrichtungserkennung
Induktiv
Temperaturbereich
Aktiv
Induktiv
-40 °C–150 °C
-40 °C–130 °C
Luftspaltbereich Aktiv
Induktiv
0,1–1,8 mm
0,3–1,8 mm
Geberrad
Aktiv
Induktiv
Stahl- oder Multipolgeberrad
Stahlgeberrad
▶▶Induktiver Kurbelwellen-Drehzahlsensor
– Hohes Ausgangssignal bei niedriger Drehzahl
– Einbaulagenunabhängige Montage (TIM)
Das elektronische Motormanagement ermöglicht eine
präzise zentrale Steuerung aller für den Motorbetrieb
relevanten Funktionen. Grundlage für die Steuerung
sind aktuelle, präzise Informationen aus dem Antriebsstrang, die von Sensoren geliefert werden.
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Gasoline Systems
Mitteldrucksensor
Mitteldrucksensor
Der Mitteldrucksensor wird darüber hinaus zur Regelung in CNG- und LPG-Systemen und zur Messung von
Getriebeöldrücken eingesetzt. Bosch hat Varianten mit
und ohne integrierten NTC-Widerstand im Portfolio.
In CNG-Systemen muss zum Beispiel für eine präzise
Dosierung ein bestimmter CNG-Druck am Injektor
anliegen. Unter anderem beeinflusst auch die Temperatur den Druck. Daher überwacht der Mitteldrucksensor
präzise den Druck und die Temperatur des Gases vor
dem Injektor.
Funktion
Der Sensor enthält ein piezoresistives Sensorelement,
Kundennutzen
das unter Einwirkung von Druck eine messbare elektri-
▶▶Hermetische Metallabdichtung, kein O-Ring
erforderlich
steigenden Spannung lässt sich der Druck ableiten.
sche Spannung erzeugt. Aus dieser mit dem Druck
▶▶Kompaktes, robustes Design auf Plattformbasis
▶▶Flexibel einsetzbar für unterschiedliche Applikationen und Medien (Öl, Kraftstoff, Gase)
Technische Merkmale
▶▶Hohe Messgenauigkeit
Medien
Motor- und Getriebeöl,
Diesel, Benzin, CNG, LPG
▶▶Hohe elektromagnetische Kompatibilität
Messgrößen
Absolut- oder Relativdruck
▶▶Kundenspezifisch anpassbar: Kennlinie,
Stecker, Anbauort, Label u. a.
MesstechnikSilizium-Single-Chip-Technik
▶▶Variante Mitteldrucksensor für CNG:
schnell ansprechende Temperaturmessung
AnschlussSchraubanschluss mit her-
metischer Metallabdichtung
Max. Druck
7 MPa
Temperaturbereich-40 °C–140 °C
Lebensdauer-Messgenauigkeit 2 % Full Scale (3-sigma-Wert)
Die Einsparung von CO2 ist eines der obersten Ziele
bei der Entwicklung modernen Verbrennungsmotoren.
OptionalIntegrierter Temperatursensor
(gekapselt)
Eine Möglichkeit ist die bedarfsgerechte Regelung
des Öl- und Kraftstoffdruckes.
Aufgabe
Geregelte Öl- und Kraftstoffsysteme passen die
Leistung der Pumpe an den aktuellen Bedarf an.
Hierzu überwacht der Mitteldrucksensor den
Druck des Mediums. Ziel ist, die mittlere Pumpleistung zu reduzieren und so CO2 einzusparen.
© Robert Bosch GmbH 2013. Alle Rechte vorbehalten, auch bzgl. jeder Verfügung, Verwertung,
Reproduktion, Bearbeitung, Weitergabe sowie für den Fall von Schutzrechtsanmeldungen.
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Lambda-Sonde
Lambda-Sonde
Die erste Lambda-Sonde wurde im Abgastrakt eines
Benzinmotors mit Saugrohreinspritzung eingesetzt.
Seitdem hat Bosch mit neuen Technikkonzepten ein
ganzes Sensorprogramm entwickelt. Mit diesem
können Motorenhersteller die Lambda-Regelung exakt
nach ihren Kriterien realisieren. Unsere Lambda-Sonden ermöglichen das Einhalten aller internationalen
Emissionsvorschriften mit Saugrohr- und Benzin-Direkteinspritzung.
Aufgabe
Bei einem stöchiometrischen Luft-Kraftstoff-Verhältnis
(λ = 1) ist der Sauerstoffgehalt im Abgas ideal für die
Umsetzung der Schadstoffe im Dreiwegekatalysator:
Kundennutzen
▶▶Reduzierte Emissionen durch hohe Mess­
genauigkeit
ein Teil Kraftstoff auf 14,7 Teile Luft. Mit der Messung
des Sauerstoffgehalts im Abgas liefert die LambdaSonde dem Motorsteuergerät die Grundlage für die
▶▶Langjährige Erfahrung in Systemintegration
entsprechende Gemischbildung. Es gibt zwei Typen
▶▶Hohe Lebensdauer (150 000 Meilen, 15 Jahre)
der Lambda-Sonde: die Sprung-Lambda-Sonde und die
Breitband-Lambda-Sonde.
▶▶Sprung-Lambda-Sonde
– Sehr hohe Kennliniengenauigkeit durch
Funktion
geregelten Heizer
Die Sprung-Lambda-Sonde erzeugt ein sprungförmiges
–Flexible Einbauposition
Signal beim Übergang vom mageren zum fetten Bereich.
–Schnelle Signalbereitstellung verbessert
Damit wird der stöchiometrische Punkt genau erkannt:
Emissionswerte bei Kalt- und Warmstart
In diesem Punkt ohne Kraftstoff- oder Luftüberschuss
setzt der Katalysator die Schadstoffe im Abgas am
▶▶Breitband-Lambda-Sonde
besten um.
–Erweiterte Einbaumöglichkeiten durch hohe
Temperaturfestigkeit (Abgas, Gehäuse) und
Die Breitband-Lambda-Sonde liefert ein kontinuierli-
festen Formschlauch
ches Messsignal von λ = 0,65 (fettes Gemisch) bis Luft.
–Schnellere Regelbereitschaft auch bei l ≠ 1,
Damit ermöglicht sie präzisere Regelkonzepte nicht
dadurch verbesserte Emissionswerte in der
nur bei λ = 1, sondern über einen weiten Gemisch­
Aufwärmphase und Sekundärluftpumpe-
bereich.
Diagnosefähigkeit
–LSU-ADV: Einsatz vor Turbolader möglich
aufgrund hoher Dauertemperaturfestigkeit
und Temperaturwechseltoleranz
Gasoline Systems | Lambda-Sonde
Technische Merkmale
LSF Xfour
LSF 4.2
Typ
SprungsondeSprungsonde Breitbandsonde
Messbereich
LSU 4.9
l = 0,65–Luft
Lambdaregelung für BenzinmotorenBenzinmotoren Benzinmotoren,
Dieselmotoren
Sensorelement
Planar, integrierter Planar, integrierter Planar, integrierter
zentraler Heizer
zentraler Heizer
zentraler Heizer
Referenz Gepumpt
Luftreferenz
Gepumpt
Regelbereitschaft
(Fast Light-Off FLO)
FLO < 7 s @ 10.5 V FLO ≤ 12 s
FLO ≤ 10 s
Heizleistung
7 W
7,5 W
Dauertemperatur Abgas
≤ 980 °C
Spitzentemperatur Abgas1 030 °C
(max. Stunden)
(300 h)
7 W @ 350 °C
≤ 930 °C
≤ 930 °C
1 030 °C
(250 h)
1 030 °C
(250 h)
ThermoschockSchutzmantel (TSP)
Optional
Optional
Lebensdauer
150 000 Meilen
15 Jahre
150 000 Meilen
15 Jahre
Regelung der Sensorelement-Temperatur
Ja
Abgleich des Sensors
150 000 Meilen
15 Jahre
Ja
Abgl.-Widerstand
im Stecker
Technische Merkmale
LSU 4.9 TSP
Typ
BreitbandsondeBreitbandsonde Breitbandsonde
LSU ADV
Messbereich
l = 0,65–Luft
l = 0,65–Luft
LSU 5.2
l = 0,65–Luft
Lambdaregelung für BenzinmotorenBenzinmotoren Benzinmotoren
Dieselmotoren
Sensorelement
Planar, integrierter Planar, integrierter Planar, integrierter
zentraler Heizer
zentraler Heizer
zentraler Heizer
Referenz
GepumptGepumpt Gepumpt
Regelbereitschaft
(Fast Light-off FLO)
FLO ≤ 12 s
FLO ≤ 5 s
FLO ≤ 7 s
Heizleistung
8,4 W
8,7 W
~ 10 W
Dauertemperatur Abgas
≤ 930 °C
≤ 980 °C*
≤ 980 °C
Einsatz vor Turbo möglich
Ja
Spitzentemperatur Abgas 1 030 °C
(max. Stunden)
(250 h)
1 030 °C
(250 h)
1 030 °C
(300 h)
ThermoschockSchutzmantel (TSP)
Ja
Ja
Regelung der Sensorelement-Temperatur
Ja
Ja
Ja
Lebensdauer 150 000 Meilen
15 Jahre
150 000 Meilen
15 Jahre
150 000 Meilen
15 Jahre
Abgleich des Sensors
Abgl.-Widerstand
im Stecker
Abgleich des Sensorelements
Abgl.-Widerstand
im Stecker
* Vor-Turbo-Variante
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Gasoline Systems
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Gasoline Systems
Niederdrucksensor für Tankdruck
Niederdrucksensor für Tankdruck
Verdunstet Kraftstoff aus dem Kraftstoffsystem von
Fahrzeugen mit Ottomotoren, gelangen schäd­liche
Kohlenwasserstoffe in die Umwelt. Diese Kohlenwasserstoff-Emission unterliegt gesetzlichen Beschränkungen.
Aufgabe
Die Umweltgesetzgebung regelt zunehmend auch
Emissionen von Kohlenwasserstoffen (HC). Durch
Leckage im Tank können die im Benzin enthaltenen
HC in die Umwelt verdunsten. Der Niederdrucksensor
für Tankdruck überwacht die Dichtigkeit des Kraftstofftanks.
Funktion
Kundennutzen
Der mikromechanische Sensor enthält ein piezo­-
▶▶Kompakter, leichter Sensor
resis­tives Sensorelement, das unter Einwirkung
▶▶Robustes Design
von Druck eine elektrische Spannung erzeugt. Zur
▶▶Integrierte Auswertelektronik
Tankleck­diagnose wird das Tanksystem im Leerlauf
▶▶Einfache Montage
nach einer Referenzmessung mit dem Unterdruck
▶▶Kundenspezifisches Design von Stecker,
des Saugrohrs beaufschlagt. Ein Leck lässt den
Druckstutzen und Referenzdrucköffnung
Unterdruck im Tanksystem langsamer abnehmen
▶▶Hohe Messgenauigkeit, Dauerhaltbarkeit
und EMV
oder nach Schließen des Luftventils schneller auf
den Umgebungsdruck steigen.
▶▶Schnelles Ansprechen
▶▶Unterschiedliche Anbaupositionen möglich
Technische Merkmale
EinsatzTankleckageerkennung
SignalAnalog
Druckbereich -3,75–3,5 kPa Relativdruck
Berstdruck
> 150 kPa
Temperaturbereich
-40–115 °C
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Gasoline Systems
Nockenwellen-Drehzahlsensor
Nockenwellen-Drehzahlsensor
Das elektronische Motormanagement ermöglicht eine
präzise zentrale Steuerung aller für den Motorbetrieb
relevanten Funktionen. Grundlage für die Steuerung
sind aktuelle, präzise Informationen aus dem Antriebsstrang, die von Sensoren geliefert werden.
Aufgabe
Mit Hilfe des Nockenwellen-Drehzahlsensors ermittelt
das Motorsteuergerät die Stellung der Nockenwelle.
Die hohe Messgenauigkeit des Sensors ermöglicht eine
präzise variable Nockenwellenverstellung, die zu mehr
Leistung bei geringeren Emissionen führt.
Funktion
Kundennutzen
Der Nockenwellen-Drehzahlsensor ist als berührungs­
▶▶Hohe Messgenauigkeit
▶▶Robustes Design für lange Lebensdauer
▶▶Hohe elektromagnetische Verträglichkeit (EMV)
▶▶Großer Luftspaltbereich
loser Hall-Sensor aufgebaut. Durch die True-Power-OnFunktion (TPO) ist er schnellstartfähig: Der Sensor
gibt beim Einschalten sofort einen Positionswert aus.
▶▶Kontaktlose Messung
▶▶Weiter Temperaturbereich
▶▶Kleine Bauform
▶▶Geringes Gewicht
▶▶Einbaulagenunabhängige Montage (TIM)
▶▶Hilft Emissionen und Kraftstoffverbrauch
zu reduzieren
Technische Merkmale
Funktionsprinzip Single-Hall
Einschaltfunktion True-Power-On (TPO)
Montage Einbaulagenunabhängig (TIM)
Temperaturbereich-40 °C–150 °C
(max. 250 h bei 160 °C)
Luftspalt
0,1–1,8 mm
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Gasoline Systems
Saugrohr- und Ladedrucksensor
Saugrohr- und Ladedrucksensor
Das Air Management sorgt dafür, dass dem Motor
in jedem Betriebspunkt die richtige Luftmasse zur
Verfügung steht. Hierfür ist die elektronische Steuerung auf aktuelle und präzise Informationen über die
Masse und weitere Eigenschaften der angesaugten
Luft angewiesen. Diese Informationen stellen die
Sensoren für die Luftsteuerung bereit.
Aufgabe
Der Sensor misst den Luftdruck im Saugrohr. Aus dem
gemessenen Luftdruck und der Motordrehzahl lässt
DS-S3
sich die Luftmasse berechnen, die in den Brennraum
gelangt. Diese Eingangsgröße wird für die Berechnung
der einzuspritzenden Kraftstoffmenge gebraucht.
Kundennutzen
▶▶Kompakter, leichter Sensor
▶▶Robustes Design
▶▶Integrierte Auswertelektronik
▶▶Einfache Montage
▶▶Kundenspezifische Stecker und Montage
▶▶Unterschiedliche Anbaupositionen möglich
▶▶Hohe Messgenauigkeit, EMV, Dauerhaltbarkeit
Funktion
Der mikromechanische Sensor enthält ein piezo­resis­tives Sensorelement, das unter Einwirkung von
Druck eine messbare elektrische Spannung erzeugt.
Über die Spannung kann der Luftdruck gemessen
werden. Der Einsatz einer vormontierten Elektronikbaugruppe sorgt für eine Kostenoptimierung.
▶▶Schnelle Ansprechzeit
▶▶Kostenoptimiertes Design
Technische Merkmale
DS-S3
Messgrößen
Druck im Ansaugtrakt,
Ladedruck
Druckbereiche
115, 250, 300 und 400 kPa
MesstechnikSilizium-Single-Chip-Technik
AnschlussSchraubanschluss mit
O-Ring-Abdichtung
OptionalIntegrierter Temperatursensor
(gekapselt)
Gasoline Systems | Saugrohr- und Ladedrucksensor
Saugrohr- und Ladedrucksensor
Variante
Die Sensorvariante PS-4 hat einen erweiterten Druckbereich, eine verbesserte Genauigkeit sowie eine
digitale Schnittstelle.
Technische Merkmale
PS-4 TMAP
Messgrößen
Druck im Ansaugtrakt,
Ladedruck,
Temperatur (optional)
Druckbereiche
PS-4 TMAP
100–600 kPa
Messtechnik2-Chip-Konzept, Trennung
von ASIC und Sensorelement
Signalverarbeitung/AbgleichDigital
Kundennutzen
▶▶Verbesserte Genauigkeit bis 0,5 % FSS
▶▶Hohe Medienresistenz
Schnittstelle
Digital (SENT) für p und T
OptionalIntegrierter Temperatursensor
(NTC)
▶▶Großer Temperaturbereich bis 150 °C für HighFeature-Variante
▶▶Schneller Temperatursensor
▶▶Übertragung von Druck und Temperatursignal
über eine Leitung (SENT-Schnittstelle)
▶▶Verbesserte Diagnosemöglichkeit
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GS/MKC
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Gasoline Systems
Tankentlüftungsventil
Aufgabe
Tankentlüftungsventil TEV
Um die Verdunstung der Kohlenwasserstoffe zu
verhindern, fängt ein Aktivkohlefilter die Kraftstoffdämpfe aus dem Tank auf. Ein Teilstrom der Ansaugluft
wird durch diesen Filter geleitet und führt die Kraftstoffdämpfe in den Brennraum, wo sie als Teil des
Luft-Kraftstoff-Gemischs verbrannt werden. Das
Tankentlüftungsventil dosiert diesen Luftstrom entsprechend dem Betriebszustand des Motors.
Funktion
Das Tankentlüftungsventil ist ein durch das Motor­
steuergerät angesteuertes Magnetventil in einem
Kunststoff­gehäuse. Das TEV zeichnet sich aus durch:
Kundennutzen
Modulares Design (Anschlüsse, Ein- und Auslass-
▶▶Fertigungsstandorte in Europa, Amerika
Arrangement, Steckerabgang)
und Asien
Kompakte Bausweise und niedriges Gewicht
▶▶Maximaler Durchfluss bei relativ niedrigem
Variable Luftdurchsatzraten (3,5–10 m3/h)
Differenzdruck
▶▶Stabiler Luftmengendurchsatz
Der maximale Durchfluss wird bereits bei einem
▶▶Präzise Steuerung des Durchflusses
niedrigen Differenzdruck erreicht. Das TEV ist für
▶▶Geeignet für Motoren mit Turbolader (in
den direkten Anbau am Saugmodul geeignet. Für die
Verbindung mit externem Rückschlagventil)
▶▶Kompaktes Design und geringes Gewicht
Montage benötigtes Zubehör, beispielsweise Befestigungstüllen, ist ebenfalls bei Bosch erhältlich.
Technische Merkmale
TEV 5
Gewicht (Basisdesign)
55 g
Max. Luftdurchsatzrate
10 m3/h
Max. Durchflusstoleranz
± 0,3 m3/h nach Lebenszeit
SteckerabgangRadial/axial
Optional
Geräuschoptimierte Variante,
Filter, Direktanbau
Verdunstet Kraftstoff aus dem Kraftstoffsystem von
Fahrzeugen mit Ottomotoren, gelangen schäd­liche
Kohlenwasserstoffe in die Umwelt. Diese Kohlenwasserstoff-Emission unterliegt gesetzlichen Beschränkungen.
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Fahrpedalmodul
Fahrpedalmodul APM
Beim Ottomotor erzeugen Luft- und Kraftstoffsystem
ein Luft-Kraftstoff-Gemisch, mit dem der Motor das
gewünschte Drehmoment erzeugt und gleichzeitig
weitere Anforderungen, beispielsweise aus dem
Abgassystem, erfüllt. Die elektronische Steuerung
stellt das optimale Mischungsverhältnis von Luft und
Kraftstoff und den optimalen Einspritzzeitpunkt ein.
Dazu wertet sie Sensorsignale aus dem gesamten
Antriebsstrang und dem Abgassystem aus, priorisiert
sie und in setzt sie in Steuerbefehle um.
Aufgabe
Eine zentrale Eingangsgröße für die elektronische
Regelung der Gemischbildung ist der Wunsch des
Kundennutzen
▶▶Umfassende Systemkompetenz: Hardware
(Pedal), Software und System-Know-how
aus einer Hand
▶▶Für weltweiten Einsatz ausgelegt
▶▶Einfacher Wechsel vom Kontaktsensor
zum berührungslosen Sensor durch
Baukastenprinzip
▶▶Bauraumvorteil durch kompaktes Design
▶▶Geringes Gewicht
Fahrers nach mehr oder weniger Drehmoment. Das
Fahrpedalmodul stellt diese Information als Sensor­
signal bereit.
Funktion
Das Fahrpedalmodul (Accelerator Pedal Module, APM)
besteht aus dem Fahrpedal und einem Winkelsensor
als Potentiometer oder berührungslosem Hall-Sensor.
Dieser Sensor registriert die Bewegung und die Posi­
tion des Fahrpedals. Daraus berechnet die Motor­
▶▶Geringer Applikationsaufwand
steuerung das angeforderte Drehmoment und steuert
▶▶APM 3.0
Einspritzsystem an. Das Signal des Fahrpedalmoduls
–Bestes Preis-Leistungs-Verhältnis
–Aktives Feedback für den Fahrer:
verschiedene Feedback-Arten für
unterschiedliche Funktionen möglich
•Treibstoffersparnis: z. B. Assistent für
Segeln, Gangwechselanzeige
•Sicherheit: z. B. Abstandswarnung,
Geschwindigkeitswarnung
entsprechend den Drosselklappensteller sowie das
kann analog oder digital ausgegeben werden.
Gasoline Systems | Fahrpedalmodul
Das Fahrpedal ist aus Kunststoff gefertigt und
Technische Merkmale
APM1.2S C/NC
Spannungstoleranz Leerlauf
±1 %
Sensor Synchronizität
±1,4 %
Gehäusebreite
≤ 44 mm
Gewicht
250 g
Direkte Bruchkraft
≤ 1 500 N
Rückkehrkraft
≤ 10 N
Erprobte Lebensdauerzyklen
2 200 000
Schnittstellen
Analog und digital
in stehender oder hängender Variante lieferbar.
Ein neues, topologieoptimiertes Design hilft, im
Vergleich zu bisherigen Designs bei unveränderter
Stabilität bis zu 25 % Gewicht einzusparen.
Das Design der Bosch-Fahrpedalmodule basiert
auf unserer Felderfahrung mit über 25 Millionen
ausgelie­ferten Exemplaren. Die Pedale erfüllen
alle internatio­nalen Anforderungen, zum Beispiel
an die Zuverlässigkeit, die Messgenauigkeit, die
Lebensdauer und das Crash-Verhalten.
Technische Merkmale
APM3.0
Krafttoleranz
5–10 %
Kraft
≤ 25 N
Reaktionszeit
86–146 ms
FeedbackVibration, Kraft-Feedback,
Klopfen
Getriebe2-stufig inkl. Sicherheitssystem
Optional
Electronics on Board (EoB)
Robert Bosch GmbH
Gasoline Systems
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Reproduktion, Bearbeitung, Weitergabe sowie für den Fall von Schutzrechtsanmeldungen.
Gasoline Systems
Steckverbindungen
Steckverbindungen
Die zuverlässige Funktion der elektrischen und elektro­
nisch gesteuerten Systeme in Fahrzeugen setzt die
sichere elektrische Verbindung der Systemkomponenten
voraus. Kabelbäume, die mit auf spezifische Anforde­
rungen ausgelegten Steckverbindungen bestückt sind,
stellen diese Verbindung her.
Aufgabe
Steckverbindungen werden eingesetzt, um Steuer­
geräte, Sensoren und Aktuatoren mit den Leitungen
des Bordnetzes zu verbinden. Eine Steckverbindung
stellt eine lösbare und in der Fahrzeugproduktion
einfach montierbare Verbindung zwischen den
Kundennutzen
▶▶Niederpolige Kompakt-Stecker
– Hohe Vibrations- und Temperaturbeständigkeit
– Hohe Dichtheit
– Kompakte Bauweise
– Geeignet für den Motoranbau
▶▶Niederpolige Trapez-Stecker
– Besonders hohe Vibrationsbeständigkeit
und hohe Temperaturbeständigkeit
– Kompaktes und robustes Design
– Geeignet für den Motor- und Getriebeanbau
– Miniaturiserter 2-poliger-Stecker (Slim line mini)
▶▶Hochpolige ABS/ESP-Stecker (EuCon-Familie)
– Kompakte Bauweise
– Einfache Bestückbarkeit
– Hohe Dichtheit
▶▶Hochpolige Stecker für Motorsteuergeräte
– Hohe Vibrations- und Temperaturbeständigkeit
–Hohe Medienbeständigkeit
–Design-Flexibilität durch modulares Design
(2xxp)
–Hohe Kontaktdichte durch Miniaturisierung
(156p/2xxp)
▶▶Hochstrom-Stecksysteme (VHC)
–Hohe Vibrationsbeständigkeit
–Niedriger Übergangswiderstand
Systemkomponenten her.
Funktion
Steckverbindungen sorgen für eine zuverlässige Über­tragung von elektrischen Signalen und elektrischer
Leistung. Im Fahrzeug sind sie durch Vibration, Tempe­
raturwechsel, Feuchtigkeit und aggressive Medien stark
beansprucht. Unter diesen Voraussetzungen halten sie
die geforderten Toleranzen über die gesamte Lebens­
dauer ein. Bei der Auslegung einer Steckverbindung
wird das Zusammenspiel der Bestandteile (Schnittstel­
le, Kabelbaumstecker, Kontakte und Kabelanschluss)
sichergestellt.
Der Bosch-Lieferumfang umfasst niederpolige Stecker
für Aktuatoren und Sensoren, hochpolige Stecker für
Motorsteuergeräte und ABS/ESP-Steuergeräte sowie
die dazugehörigen Kontakte. Bosch bietet auch Stecksysteme für Hochstrom-Anwendungen in Hybrid- und
Elektrofahrzeugen.
Bosch-Steckverbindungen sind für Pkw, Nutzfahrzeuge
und Motorräder geeignet.
Gasoline Systems | Steckverbindungen
Technische Merkmale
Niederpolige Stecker
Kompakt 1
Kompakt 4
BAK 6
Kontaktzahlvarianten
2–7
2–4 5–6
Schutzart: IP...
X6K, X9K
X6K, X7, X9K
X4K, X7, X9K, 6KX
Dichtungsart
Stecker
Kabel
Radial
Einzelader
Radial
Einzelader
Radial
Einzelader
20g
40g
Vibrationsbeständigkeit20–30g
Temperaturbereich-40–150 °C (Au)-40–150 °C (Au)-40–150 °C (Au)
Rastermaß
4,5 mm
5 mm
4 mm
Anschlussquerschnitte
0,35–2,5 mm2 0,35–2,5 mm2
0,5–1,0 mm2
Verwendbare Kontakte
BSK 2.8 / BDK 2.8
BDK 2.8
MCP 1.5K
Verriegelungsart
Rasthaken
CPA (optional)
Rasthaken CPA (optional)
Rasthaken
CPA (optional)
Sekundärverriegelung Nein
Ja
Ja
Technische Merkmale
Niederpolige Stecker
GSK
Trapez 45°/90°-Abgang
Trapez Slim Line
(mini)
Kontaktzahlvarianten1
2–7
2
Schutzart: IP...
X6K, X7, X9K
X4K, X6K, X7, X9K
Dichtungsart
Stecker
Kabel
Radial
Einzelader
Radial
Einzelader
Vibrationsbeständigkeit
30g
20g, 45g
45g
Temperaturbereich
-40–140 °C-40–150 °C (Au)-40–150 °C (Au)
Undicht
Rastermaß
Anschlussquerschnitte1,5 mm , 2,5 mm 2 2
3,75 mm / 4 mm 4 mm
0,35–1,0 mm 0,35–1,0 mm2
2
Verwendbare Kontakte
Buchsen-
Matrix 1.2, MT2
kontakt 4.0
Matrix 1.2 Lance (HV)
Verriegelungsart
Ringnuten an der Glühstiftkerze
Rasthaken/Schieber CPA (optional) Rasthaken
Sekundärverriegelung Nein
Ja
Nein*
*Ein Push-Back-Test stellt die korrekte Bestückung mit Kontakten sicher
Technische Merkmale
Hochpolige Stecker
ABS/ESP
26-polig EuCon 38-polig EuCon
46-polig EuCon
Schutzart: IP...
X6K, X7, X9K X6K, X7, X9K
X6K, X7, X9K
Dichtungsart
Stecker
Kabel
Radial
Einzelader
Radial
Einzelader
Radial
Einzelader
3,4g
4,3g
Vibrationsbeständigkeit5,1g
Temperaturbereich-40–125 °C-40–125 °C-40–125 °C
Anschlussquerschnitte
0,35–6,0 mm2
0,35–6,0 mm2
0,35–6,0 mm2
Verwendbare Kontakte
BTC 1.5/2.8/4.8
BTC 1.5/2.8/4.8
BTL 1.5/2.8/4.8
Matrix 1.2 cb EAD
BTC 2.8/4.8
Verriegelungsart
Hebel Hebel
optional mit CPA
Hebel
optional mit CPA
Sekundärverriegelung Ja
Ja
Ja
Gasoline Systems | Steckverbindungen
Technische Merkmale
Hochpolige Stecker
für Motorsteuergeräte
112-polig
(2 x 56-polig)
154-polig motororientiert
154-polig fahrzeugorient.
196-polig
Schutzart: IP...
X6K, X9K
X6K, X8, X9K
X6K, X9K
X6K, X8, X9K
Dichtungsart
Stecker
RadialRadialRadialRadial
Leitung
Mattendichtung
EinzeladerEinzeladerEinzelader
Silikongel
Mattendichtung
Mattendichtung
Vibrationsbeständigkeit
2,9g4,2g5,8g3,4g
Temperaturbereich-40–105 °C-40–125 °C-40–105 °C-40–120 °C
Anschlussquerschnitte
0,5–4,0 mm2
0,35–2,5 mm2
0,35–2,5 mm2
Verwendbare Kontakte
MQS 1.5
Matrix 1.2
BCB 0.6
BCB 0.6
BDK 2.8
MQS 1.5
BDK 2.8
Verriegelungsart
0,35–2,5 mm2
Matrix 1.2
BTL 2.8
HebelHebel/Schieber
Hebel/SchieberHebel/Schieber
Sekundärverriegelung JaJaJaJa
Technische Merkmale
Hochpolige Stecker
für Motorsteuergeräte
156-polig
miniaturisiert
254-/284-polig141-polig
miniaturisiert
für Nfz
192-/228-polig
für Nfz
Schutzart: IP...
X6K, X7, X9K
X6K, X9K
X6K, X8, X9K
X6K, X9K
Dichtungsart
Stecker
RadialRadialRadialRadial
Leitung
MattendichtungMattendichtungEinzelader
Einzelader
Silikongel
Silikongel
Vibrationsbeständigkeit
5g
11,9g
ca. 8g
3,7g
Temperaturbereich-40–125 °C-40–130 °C-40–105 °C-40–130 °C
Anschlussquerschnitte
0,22–1,5 mm2
Verwendbare Kontakte
BMT 0.5 L
Matrix 1.2 cb
0,35–2,5 mm2
0,5–2,5 mm2
0,5–2,5 mm2
BMT 0.5 L
BTL 2.8
Matrix 1.2 cb
BSK 2.8
BMK 0.6
Matrix 1.2 cb EAD,
BDK 2.8
Verriegelungsart HebelHebelHebel/Schieber
Hebel
Sekundärverriegelung JaJaJaJa
Technische Merkmale
Kontakte
Bosch Micro
Terminal BMT0.5
Bosch Mikro
Kontakt BMK0.6
Bosch Clean Body
BCB0.6
Matrix 1.2 Lance
Primärverriegelung
LanzenkontaktLanzenkontaktClean-Body-Kontakt
Lanzenkontakt
Messerkontaktabmessungen
0,4 x 0,5 mm
0,6 x 0,6 mm
0,63 x 0,63 mm
1,2 x 0,63 mm
Sekundärverriegelbar
JaJaJaJa
Beschichtungsvarianten
Sn, Ag
Au, Sn
Sn, Ag
Temperaturbereich-40–150 °C (Ag)-40–150 °C (Au)-40–150 °C (Ag)
Sn, Ag, Au
-40–150 °C (Ag, Au)
Anschlussquerschnitte
0,13–0,35 mm
0,35–0,75 mm
0,35–0,5 /
0,75 / 0,85 mm2
0,35–0,5 mm2
0,75–1,0 mm2
1,5 mm2
2
2
Stromtragefähigkeit
≤ 3 A (0,35 mm2)
12 A
7 A
19 A
Steckkraft
≤ 4 N
≤ 4,5 N
≤ 5 N
≤3N
Leitungsdichtung
Mattendichtung
SilikongelSilikongelEinzelader
Mattendichtung
Kompatibel mit
Tyco Nano MQS
Molex CP0.6
Tyco MQS0.6 cb
Tyco MCON1.2-LL
Gasoline Systems | Steckverbindungen
Technische Merkmale
Kontakte
Matrix 1.2
Clean Body
Bosch Terminal
Lance BTL1.5
Primärverriegelung
Clean-Body-KontaktLanzenkontakt
Clean-Body-KontaktLanzenkontakt
Messerkontaktabmessungen
1,2 x 0,5 mm
1,5 x 0,6 mm
1,5 x 0,6
Bosch Terminal
Clean Body BTC1.5
Bosch Terminal
Lance BTL2.8
2,8 x 0,8 mm
Sekundärverriegelbar
JaJaJaJa
Beschichtungsvarianten
SnSnSnSn
Temperaturbereich-40–130 °C
-40–130 °C-40–130 °C-40–130 °C
Anschlussquerschnitte0,35–0,5 mm2
0,75–1,0 mm2
1,5 mm2
0,35–0,5 mm2
0,75–1,0 mm2
0,35–0,5 mm2
0,75–1,0 mm2
1,5–2,5 mm2
Stromtragefähigkeit
19 A
19 A
19 A
28,5 A
Steckkraft
≤ 3 N
≤ 6 N
≤ 16 N
≤ 13 N
Leitungsdichtung
EinzeladerEinzeladerEinzeladerEinzelader
Kompatibel mit
MCON1.2-CB
MCP1.5K
Tyco MCP2.8K
Kontakte
Bosch Terminal
Clean Body BTC2.8
Bosch Damping
Terminal BDK2.8
Bosch Terminal
Clean Body BTC4.8
Primärverriegelung
Clean-Body-Kontakt
LanzenkontaktLanzenkontaktClean-Body-Kontakt
Technische Merkmale
Messerkontaktabmessungen
2,8 x 0,8 mm
2,8 x 0,8 mm
Bosch Terminal
Lance BTL4.8
4,8 x 0,8 mm
6,3 x 0,8 mm
4,8 x 0,8 mm
6,3 x 0,8 mm
Sekundärverriegelbar
JaJaJaJa
Beschichtungsvarianten
Sn
Sn, Ag, Au
Sn
Sn
Temperaturbereich-40–130 °C-40–150 °C (Ag, Au)-40–130 °C-40–130 °C
Anschlussquerschnitte1,5–2,5 mm2
0,35–1,0 mm2
1,5–2,5 mm2
2,5–6,0 mm2
2,5–6,0 mm2
Stromtragefähigkeit
28,5 A
25 A (Au, Ag)
42 A
42 A
Steckkraft
≤ 13 N
≤ 8 N
≤ 16 N
≤ 16 N
Leitungsdichtung
EinzeladerEinzeladerEinzeladerEinzelader
Kompatibel mit
Tyco MCP4.8K
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70442 Stuttgart
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