Ein Beitrag zur erweiterten numerischen Modellierung eines abgasturboaufgeladenen Nfz–Dieselmotors mit variabler Turbinengeometrie im Rahmen der Motorprozesssimulation

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Ein Beitrag zur erweiterten numerischen Modellierung eines abgasturboaufgeladenen Nfz–Dieselmotors mit variabler Turbinengeometrie im Rahmen der Motorprozesssimulation (2026), Logos Verlag, Berlin, ISBN: 9783832580759
Inhaltsverzeichnis
- BEGINN
- 1 Einleitung und Zielsetzung
- 2 Grundlagen und wissenschaftlicher Kenntnisstand
- 2.1 Abgasturboaufladung der Verbrennungskraftmaschine
- 2.2 Thermodynamische Grundlagen der Abgasturboaufladung
- 2.3 Betriebskenngrößen und Kennfelder der Verdichter- und Turbinenstufe
- 2.4 Grundlagen der Wärmeübertragungsmechanismen
- 2.5 Wärmeübertragung im Abgasturbolader
- 2.6 Konventionelle und erweiterte ATL-Kennfeldmessung am Heißgasprüfstand
- 3 Experimentelle Untersuchungsmethoden
- 3.1 Untersuchungen am Motorenprüfstand
- 3.2 Konventionelles und erweitertes Messprogramm am Heißgasprüfstand
- 4 Experimentelle Ergebnisse
- 4.1 Ergebnisse des erweiterten Messprogramms am Heißgasprüfstand
- 4.2 Messergebnisse der thermischen Analyse des Abgasturboladers am Motorprüfstand
- 5 Numerische Methoden in der Motorprozesssimulation
- 5.1 Ansätze zur numerischen Simulation der dieselmotorischen Verbrennung
- 5.2 Grundlagen und Methodik der datenbasierten Modellierung
- 5.3 Ansatz zur datenbasierten Simulation der dieselmotorischen Verbrennung und Emissionen
- 5.4 Eindimensionale Strömungssimulation
- 6 Erweiterte Modellierung und numerische Ergebnisse der Motorprozesssimulation
- 6.1 Validierung des datenbasierten Verbrennungs- und Emissionsmodells
- 6.2 Methode zur Berechnung adiabater Wirkungsgradkennfelder der Turbomaschine
- 6.3 Extrapolationsmethodik zur Erweiterung der Turbinencharakteristik
- 6.4 ATL-Wärmeübergangsmodell im Motorbetrieb
- 6.5 Validierung und Simulationsergebnisse der erweiterten Modellierungsmethodik des Abgasturboladers
- 7 Zusammenfassung
- Anhang
- A.1 Herleitung des kombinierten Turbinenwirkungsgrades
- A.2 Kenngrößen der Versuchsmotoren und Messstellenplan des Vollmotors
- A.3 Korrelation zwischen Schwärzungszahl und Rußkonzentration im Abgas
- A.4 Stationäre Messdatenbasis des Vollmotors
- A.5 Kenndaten der ATL-Hardware
- A.6 Abgasmesstechnik am Motorprüfstand
- A.7 Berechnung der AGR-Rate am Motorprüfstand
- A.8 Feuchtekorrektur der gemessenen Stickoxidemissionen
- A.9 Einfluss der VTG-Position auf das diabate Verhalten des Verdichters
- A.10 Einfluss höherer Motorlast auf die Temperaturverteilung des Abgasturboladers mit und ohne Strahlungsschild zwischen Abgaskrümmer und Verdichter
- A.11 Aufteilung des Zylinderdruckverlaufs in Hochdruck- und Ladungswechselphase
- A.12 Ergänzungen zur Validierung der Gauß-Prozess-Modellierung
- A.13 Gegenüberstellung des indizierten und replizierten Hochdruck-Arbeitsprozesses
- A.14 Sensitivitätsanalyse der datenbasierten Emissionsmodellierung
- A.15 Herleitung der theoretischen Leistungszahl des Verdichters
- A.16 Iterative Berechnung der Luftdichte am Austritt des Verdichterlaufrades
- A.17 Empirische Korrelation der ATL-Reibleistung
- A.18 Berechnung des Windage Pressure Ratio
- A.19 Ergänzungen zur Extrapolation der Gesamtkennfelder der Turbine
- A.20 Berechnungsmethodik der Voluten-Ersatzmodelle und Validierung der Volutenabbildung der Turbine
- A.21 Modellierung der Thermoelemente in der Motorprozesssimulation
- A.22 Erweiterte Messung der Turbinenaustrittstemperatur am Motorprüfstand
- A.23 Ergänzungen zur Validierung der Modellstufen der Motorprozesssimulation
- Nomenklatur
- Abbildungsverzeichnis
- Tabellenverzeichnis
- Literaturverzeichnis
- Veröffentlichungen | Journalartikel | Konferenzbeiträge