Experimentelle und numerische Untersuchungen zur Selbstzündung und Verbrennung in Ottomotorenr / Christoph Dahnz.

Format:

Book

Author/Creator:

Dahnz, Christoph, author.

Series:

Forschungsberichte aus dem Institut für Kolbenmaschinen ; 1

Language:

German

Subjects (All):

Automobiles--Motors--Combustion.

Automobiles--Fuel consumption.

Internal combustion engines.

Physical Description:

1 online resource (134 pages).

Edition:

1st ed.

Place of Publication:

Berlin : Logos Verlag Berlin GmbH, [2015]

Summary:

Long description: Die Reduzierung des Kraftstoffverbrauchs ist eines der wichtigsten Ziele bei der Entwicklung von neuen Ottomotoren. Es existieren unterschiedliche Konzepte, mit denen das Grundproblem dieser Motoren, die Drosselverluste im Teillastbetrieb, reduziert werden können. Alle diese modernen Verfahren bergen neue Herausforderungen für die numerische Simulation des Motorprozesses. Besonders für die Benzinselbstzündung sowie die Verknüpfung von Selbstzündung und Flammenfrontverbrennung existieren noch keine allgemeingültigen Modelle. In dieser Arbeit wird ein Verbrennungsmodell vorgestellt, das einen Beitrag dazu leistet, diese Lücke in der Modellierung des Motorprozesses zu schließen. Das Modell umfasst Teilmodelle für reguläre Flammenfrontverbrennung sowie für homogene Selbstzündung. Im zweiten Teil der Arbeit werden verschiedene Anwendungsbeispiele für das Verbrennungsmodell behandelt. Die reguläre Flammenfrontverbrennung wird anhand von gemessenen Zylinderdruckverläufen und Kameraaufnahmen validiert. Als Anwendungsbeispiel für das Selbstzündungsmodell wird die HCCI-Verbrennung untersucht. Zur Validierung werden hier die berechneten Zündorte mit einer optisch ermittelten Zündortverteilung verglichen. Neben diesen Fällen mit reiner Flammenfrontverbrennung und reiner Selbstzündung wird außerdem die Vorentflammung als komplexerer Anwendungsfall untersucht. Die Untersuchungen zu diesem Phänomen umfassen eine systematische Analyse der in Frage kommenden Auslösemechanismen sowie eine Bewertung dieser Mechanismen anhand von Messungen. Es wird ein Ansatz vorgestellt, mit dem sich auf Grundlage des vorgestellten Verbrennungsmodells die Vorentflammungsneigung unterschiedlicher Motorkonzepte und Betriebsstrategien vergleichen lässt.

Contents:

Intro

1 Einleitung

2 Grundlagen

2.1 Turbulente Vormischverbrennung

2.1.1 Laminare Flammen

2.1.2 Einfluss der Turbulenz

2.2 Homogene Selbstzündung höherer Kohlenwasserstoffe

2.2.1 Elementarreaktionen

2.2.2 Reaktionsmechanismen

2.2.3 Radikalkettenreaktionen

2.3 Selbstzündung in Ottomotoren

2.3.1 Klopfen

2.3.2 Glühzündung

2.3.3 Vorentflammung

2.3.4 Homogene Kompressionszündung

3 Untersuchungs- und Analysemethoden

3.1 Versuchsträger

3.1.1 Versuchsmotor im HCCI-Betrieb

3.1.2 Versuchsmotor für Vorentflammungs-Untersuchungen

3.2 Messtechnik

3.2.1 Standardmesstechnik

3.2.2 Sondermesstechnik

3.3 Simulationsmodelle der Versuchsträger

4 Numerische Modellierung der Verbrennung

4.1 Stoffmodell

4.2 Übergeordnetes Verbrennungsmodell

4.3 Fortschrittsvariablenmodell

4.3.1 Modellierung

4.3.2 Implementierung

4.4 Flammenmodell

4.4.1 Modellierung

4.4.2 Implementierung

4.5 Eingangsdaten für den Einsatz des Modells

5 Validierung

5.1 Integration

5.2 Zündverzugszeit

6 Anwendungsbeispiele

6.1 Reguläre ottomotorische Verbrennung

6.1.1 Betriebspunktauswahl

6.1.2 Abstimmung des Simulationsmodells

6.1.3 Ergebnisse

6.2 HCCI-Verbrennung

6.2.1 Betriebspunktauswahl

6.2.2 Kraftstoffvergleich

6.2.3 Abstimmung des Einspritzmodells

6.2.4 Untersuchung der Zündortverteilung

6.3 Vorentflammung

6.3.1 Experimentelle Untersuchungen

6.3.2 Simulation

7 Zusammenfassung

Literatur.

Notes:

Description based on print version record.

PublicationDate: 20150730

ISBN:

3-8325-9638-0

OCLC:

1021804673