Untersuchungen zur homogen kompressionsgezündeten Verbrennung mit Fremdzündungsunterstützung
Markus Süß
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Markus Süß, Untersuchungen zur homogen kompressionsgezündeten Verbrennung mit Fremdzündungsunterstützung (2012), Logos Verlag, Berlin, ISBN: 9783832596781
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Beschreibung / Abstract
Für zukünftige Antriebe könnte die homogen kompressionsgezündete Verbrennung von Ottokraftstoff einen Weg zur Steigerung der Effizienz und zur Minimierung von Emissionen darstellen. Der Fokus der Untersuchungen im Rahmen dieser Arbeit richtet sich gezielt auf den Einsatz einer Fremdzündung zur weiteren Optimierung des Brennverfahrens. Hierfür wurde ein Einzylindermotor, welcher auf der Ein- und der Auslassseite über einen vollvariablen mechanischen Ventiltrieb verfügt und somit eine Darstellung der kontrollierten Selbstzündung über die Strategie der Abgasrückhaltung erlaubt, mit einem Hochfrequenzzündsystem kombiniert. Als Referenz kam ein Hochenergie-Transistorspulenzündsystem zum Einsatz. Für beide Zündverfahren werden die grundlegenden Zusammenhänge und Wirkmechanismen erarbeitet, die eine Kontrolle der Selbstzündung über eine initiale Flammenfrontverbrennung ermöglichen oder auch einschränken. Die gewonnenen Erkenntnisse werden anschließend auf Teilbereiche des Brennverfahrens angewendet, um die Kennfeldgrenzen zu erweitern und zusätzliche Verbrauchspotentiale zu erschließen. Als Analysemethoden kommen umfangreiche thermodynamische und optische Untersuchungen zum Einsatz, die über eindimensionale Strömungssimulation sowie Druckverlaufsanalyse abgerundet werden.
Inhaltsverzeichnis
- BEGINN
- 1 Einleitung und Zielsetzung
- 2 Kontrollierte Selbstzündung von Ottokraftstoff
- 2.1 Selbstzündung von Kohlenwasserstoff-Luft-Gemischen
- 2.2 Strategien zur Kontrolle der Verbrennung
- 3 Zündsysteme
- 3.1 Transistorspulenzündsystem
- 3.2 Hochfrequenzzündsystem
- 3.3 Vergleich der Zündverfahren
- 4 Versuchsträger und Messtechnik
- 4.1 Versuchsaggregat und Prüfstandsaufbau
- 4.2 Messtechnik
- 5 Einfluss der Fremdzündung auf das Brennverfahren
- 5.1 Abhängigkeit vom Betriebspunkt
- 5.2 Optische Untersuchung der Verbrennung
- 5.3 Zyklische Schwankungen
- 6 Einfluss von Zündparametern und der Zündergeometrie
- 6.1 Variation der Zündparameter
- 6.2 Variation der Zündergeometrie
- 7 Untersuchung weiterführender Maßnahmen zur Optimierung des Brennverfahrens
- 7.1 Variation der Ladungszusammensetzung
- 7.2 Aufladung
- 8 Zusammenfassung und Ausblick
- Literaturverzeichnis
- Anhang