Untersuchung der Auswirkungen eines alternativen Zündverfahrens auf den Verbrennungsprozess bei einem geschichteten Brennverfahren / Marc Fessler.

Format:

Book

Author/Creator:

Fessler, Marc, author.

Series:

Forschungsberichte aus dem Institut für Kolbenmaschinen

Language:

German

Subjects (All):

Combustion.

Physical Description:

1 online resource (viii, 197 pages) : illustrations

Edition:

1st ed.

Place of Publication:

Berlin : Logos, 2012.

Summary:

Long description: Die aktuellen Forschungs- und Entwicklungstätigkeiten auf dem Gebiet der Ottomotorentechnologie sind vornehmlich geprägt durch die Forderung nach deutlichen Verbrauchseinsparungen bei gleichzeitiger Reduktion der Schadstoffemissionen. Hierbei bietet insbesondere die Umsetzung des geschichteten Mager-Brennverfahren mit Benzindirekteinspritzung das größte Verbrauchspotential. Aus heutiger Sicht stellt jedoch das konventionelle Zündsystem einen limitierenden Faktor bei der Darstellung von Magermotorkonzepten mit niedrigsten Rohemissionen dar. Ziel dieser Arbeit ist die Erforschung des Einflusses verschiedener zündungsseitiger Parameter auf das Entflammungsverhalten und den Brennverlauf bei dem strahlgeführten Brennverfahren mit Hilfe eines alternativen Zündverfahrens, nämlich einem experimentellen Laserzündsystem. Im Mittelpunkt steht die thermodynamische und optische Potentialanalyse verschiedenster Zündverfahren und -strategien zur Optimierung des geschichteten Magerbetriebs. Die in dieser Arbeit vorgestellten Ergebnisse tragen somit zum einen zum allgemeinen Verständnis des Entflammungsprozesses bei dem strahlgeführten Mager-Schichtbrennverfahren bei, zum anderen wird das Potential verschiedenster Zündstrategien sowie des Laserzündprinzips, in Kombination mit dem strahlgeführtem Brennverfahren, mit Hilfe von thermodynamischen und optischen Analysemethoden aufgezeigt.

Contents:

Intro

1 Einleitung und Zielsetzung

2 Stand der Technik beim Ottomotor mit Direkteinspritzung

2.1 Brennverfahrenskonzepte

2.1.1 Homogenbrennverfahren

2.1.2 Geschichtete Magerbrennverfahren

2.2 Aufladung und Downsizing

2.3 Zündsysteme für moderne Brennverfahren

2.3.1 Funkenzündsysteme

2.3.2 Alternative Zündverfahren

3 Grundlagen der innermotorischen Prozesse beim Ottomotor

3.1 Gemischbildung und -zusammensetzung

3.1.1 Homogenbetrieb

3.1.2 Ladungsschichtung

3.2 Zündprozess

3.2.1 Zündprozess bei Funkenzündung

3.2.2 Zündprozess bei Laserzündung

3.3 Entflammungsphase und Flammenkernbildung

3.4 Verbrennung

4 Versuchsträger und Versuchsaufbau

4.1 Einzylinder-Forschungsmotor mit strahlgeführtem Brennverfahren

4.2 Einzylinder-Transparentmotor

4.3 Laserzündsystem für motorische Anwendung

4.3.1 Strahleinkopplung und optischer Zugang zum Motorbrennraum

4.3.2 Auswahl und Adaption verschiedener optischer Elemente

4.3.3 Ansteuerung des Lasers im Motorbetrieb

5 Messtechnik und Analysemethoden

5.1 Thermodynamische Druckverlaufsanalyse

5.2 Optische Messtechniken

5.2.1 Visualisierung des Flammeneigenleuchtens und des Zündplasmas

5.2.2 Laser-induzierte-Fluoreszenz (LIF)

5.3 Methodenentwicklung zur optischen Entflammungsanalyse

5.3.1 Darstellungsform Flammenkonturplot

5.3.2 Beurteilungskriterien der Entflammungsgüte

6 Versuchsdurchführung und Untersuchungsergebnisse

6.1 Voruntersuchungen zur Laserzündung

6.1.1 Leistung des Lasersystems

6.1.2 Einflussfaktoren auf den optischen Durchbruch

6.1.3 Effizienz der verwendeten optischen Elemente

6.2 Motorische Untersuchungen

6.2.1 Entflammungsvergleich zwischen Funken- und Laserzündung im Homogenbetrieb

6.2.2 Entflammungsvergleich zwischen Funken- und Laserzündung im Schichtbetrieb.

6.2.3 Einfluss der Zündenergie

6.2.4 Variation der Zündortlage

6.2.5 Einfluss und Potenzial von zeitlicher Mehrfachzündung

6.2.6 Potenzialanalyse der räumlichen Mehrfachzündung

7 Zusammenfassung und Ausblick

A Anhang.

Notes:

Description based on print version record.

PublicationDate: 20120810

ISBN:

3-8325-9685-2