Ermittlung von motor- und verbrennungstechnischen Kenndaten an einem Dieselmotor mit Direkteinspritzung bei Betrieb mit unterschiedlich aufbereitetem Rapsöl:
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Düsseldorf
VDI-Verl.
1997
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| adam_text | Titel: Ermittlung von motor- und verbrennungstechnischen Kenndaten an einem Dieselmotor mit Direkteinspritz
Autor: Reiser, Wolfgang
Jahr: 1997
FORTSCHRITTBERICHTE VM Dipl.-Ing. Wolfgang Reiser, Stgt.-Plieningen Ermittlung von motor- und verbrennungstechnischen Kenndaten an einem Dieselmotor mit Direkteinspritzung bei Betrieb mit unterschiedlich aufbereitetem Rapsöl Reihe 12: Verkehrstechnik/ Fahrzeugtechnik Nr. 316
V Inhaltsverzeichnis Formelzeichen, Einheiten, Abkürzungen, Indices 1 Einleitung und Aufgabenstellung 1 2 Kenntnisstand 3 2.1 Pflanzenöl als regenerative Energiequelle 3 2.2 Rapsöl als Energieträger 5 2.2.1 Chemische Zusammensetzung von Rapsöl 6 2.2.2 Verfahren der Pflanzenölgewinnung 7 2.3 Rapsöl als Dieselsubstitut 9 2.3.1 Eigenschaften von Pflanzenölkraftstoffen 10 2.3.2 Umgeestertes Pflanzenöl und dessen motorische Verwendung 12 2.3.3 Kraftstoffmischungen mit Pflanzenöl oder -deri vaten 14 2.4 Motoren für den Betrieb mit reinem Rapsöl 16 2.5 Folgerungen im Hinblick auf die eigene Arbeit 19 3 Versuchsaufbau 22 3.1 Verwendete Motoren 22 3.2 Prüfstandseinrichtung 23 3.2.1 Leistungsbremse 26 3.2.2 Bestimmung des Kraftstoffverbrauchs 26 3.2.3 Erfassung der Ansaugluftmasse 27 3.2.4 Bestimmung des Durchblase-Durchflusses ins Kurbelgehäuse 28 3.2.5 Prüfstandsüberwachung und -Steuerung 28 4 Meßmethoden 29 4.1 Bestimmung langsam verändernder Meßwerte 29 4.2 Bestimmung schnell verändernder Meßwerte 32 4.2.1 Motorindiziersystem 32 4.2.2 Druckverlaufsmessung im Motorbrennraum 33
34 34 35 36 38 40 40 46 47 49 49 50 53 56 58 59 61 61 61 62 62 62 68 70 70 70 73 76 4.2.2.1 Druckmessung mit einem Quarzkristall-Sensor 4.2.2.2 Ladungsverstärker und Kurbelwinkelgeber 4.2.3 Nadelhubbestimmung der Einspritzdüse 4.2.4 Ermittlung des Druckverlaufes in der Einspritzleitung 4.3 Meßgeräte und Prüfvorgaben zur Ermittlung der Schadstoffemissionen 4.3.1 Belastungskollektiv für Dauerlauf 4.3.2 Belastungskollektiv und Prüfnormen 4.3.3 Verkokungsverhalten bei Kurzzeittests 4.4 Gleichungen zur Berechnung von Motorleistung, Motordrehmoment, Kraftstoffverbrauch, Wirkungsgrad und Durchblase-Durchfluß 4.5 Grundlagen zur Gemischzusammensetzung und zum Heizverlauf 4.5.1 Gemischzusammensetzung und Verbrennungsluftverhältnis 4.5.2 Heizverlaufsrechnung nach dem Einzonenmodell V ersuchskraftstoffe 5.1 Kraftstofftechnische Kenndaten 5.2 Siedeverlauf der Kraftstoffvarianten 5.3 Viskositätsverhalten der Versuchskraftstoffe Experimentelle Untersuchungen 6.1 Ermittelte Meßgrößen 6.2 Durchführung der Langzeiterprobung 6.3 Optimierung der Motorausrüstung 6.3.1 Förderbeginn und Einspritzzeitpunkt 6.3.2 Geometrie der Einspritzdüsen 6.4 Versuchsdurchführung Versuchsergebnisse mit Diskussion 7.1 Motorkenndaten mit Diesel- und Tessolkraftstoff im Langzeitbetrieb des Dieselmotors in Serieneinstellung 7.1.1 Motorkennfeld und Betriebsverhalten 7.1.2 Betriebssicherheit 7.1.3 Abgasverhalten des Versuchsmotors 1
_yjj 7.2 Ergebnisse bei der Optimierung der Motorausrüstung 78 7.2.1 Leistung und Drehmomentverhalten 79 7.2.2 Kraftstoffverbrauch und Wirkungsgrad 90 7.2.3 Spezifischer - und differenzbezogener Energiebedarf 103 7.3 Ergebnisse zum Einspritzbeginn und zur Einspritzdauer 110 7.4 Ergebnisse der Verbrennung 114 7.4.1 Zündverzug und maximaler Druckgradient 114 7.4.2 Brenndauer 122 7.4.3 Maximaler Verbrennungsdruck und Lage bezogen auf OT 123 7.4.4 Heizverlauf und Gastemperatur 126 7.5 Emissionsverhalten bei der Verbrennung von Rein- und 129 Pflanzenölmischkraftstoffen 7.5.1 Limitierte gasförmige Emissionen 129 7.5.2 Kennwerte für Ruß 141 7.5.3 Verkokungsverhalten 145 8 Zusammenfassung und Schlußfolgerungen 152 9 Anhang 157 10 Literaturverzeichnis 165
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