Untersuchung der Auswirkungen eines alternativen Zündverfahrens auf den Verbrennungsprozess bei einem geschichteten Brennverfahren
Marc Feßler
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Marc Feßler, Untersuchung der Auswirkungen eines alternativen Zündverfahrens auf den Verbrennungsprozess bei einem geschichteten Brennverfahren (2012), Logos Verlag, Berlin, ISBN: 9783832596859
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Beschreibung / Abstract
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.
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.
Inhaltsverzeichnis
- BEGINN
- 1 Einleitung und Zielsetzung
- 2 Stand der Technik beim Ottomotor mit Direkteinspritzung
- 2.1 Brennverfahrenskonzepte
- 2.2 Aufladung und Downsizing
- 2.3 Zündsysteme für moderne Brennverfahren
- 3 Grundlagen der innermotorischen Prozesse beim Ottomotor
- 3.1 Gemischbildung und -zusammensetzung
- 3.2 Zündprozess
- 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
- 5 Messtechnik und Analysemethoden
- 5.1 Thermodynamische Druckverlaufsanalyse
- 5.2 Optische Messtechniken
- 5.3 Methodenentwicklung zur optischen Entflammungsanalyse
- 6 Versuchsdurchführung und Untersuchungsergebnisse
- 6.1 Voruntersuchungen zur Laserzündung
- 6.2 Motorische Untersuchungen
- 7 Zusammenfassung und Ausblick
- A Anhang