Einfluß der Luftverhältnisstreuung auf die zyklischen Schwankungen beim Ottomotor:
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| Format: | Abschlussarbeit Buch |
| Sprache: | German |
| Veröffentlicht: |
Düsseldorf
VDI-Verl.
1997
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| Ausgabe: | Als Ms. gedr. |
| Schriftenreihe: | Verein Deutscher Ingenieure: [Fortschrittberichte VDI / 12]
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| adam_text | Titel: Einfluß der Luftverhältnisstreuung auf die zyklischen Schwankungen beim Ottomotor
Autor: Gorenflo, Ernst
Jahr: 1997
FORTSCHRITTBERICHTE VM Dipl.-Ing. Ernst Gorenflo, Wiesloch Einfluß der Luftverhältnis- streuwng auf die zyklischen Schwankungen beim Ottomotor Reihe 12 : Verkehrstechnik/ Fahrzeugtechnik
Inhaltsverzeichnis V Inhaltsverzeichnis 1 Einleitung und Aufgabenstellung 1 2 Verfahren zur Bestimmung des Luftverhältnisses des Einzelarbeitsspiels 4 2.1 Experimentelle Verfahren 5 2.1.1 Luft- und Kraftstoffverbrauchsmessung 5 2.1.2 Abgaskomponentenmessung 6 2.1.3 Messung mit Sauerstoff-/Lambda-Sonden 7 2.2 Thermodynamische Verfahren 8 2.2.1 Bestimmung der Kraftstoffmasse aus der Druckverlaufsanalyse 9 2.2.2 Bestimmung der Luftmasse anhand des Luftliefergrades 12 2.2.3 Bestimmung des Luftverhältnisses aus dem gemessenen Druckverlauf 13 3 Thermodynamische Modelle zur Motorprozeßanalyse 16 3.1 Das Einzonenmodell 16 3.1.1 Thermodynamik des Einzonenmodells 16 3.1.2 Numerische Berechnung des Einzonenmodells 22 3.2 Das Zweizonenmodell 23 3.2.1 Thermodynamik des Zweizonenmodells 23 3.2.2 Numerische Berechnung des Zweizonenmodells 33 3.2.2.1 Numerisches Lösungsverfahren 33 3.2.2.2 Die Differenzenformeln des Zweizonenmodells 34 3.2.2.3 Die Starttemperatur im Verbrannten 39 4 Zusammensetzung der Zylinderladung 40 4.1 Massenverteilung beim Lambda-konstant-Modell 41 4.2 Massenverteilung beim Lambda-variabel-Modell 44 4.3 Zusammensetzung des Frischgases 48 4.3.1 Wassergehalt der Frischladung 48 4.3.1.1 Wassergehalt der angesaugten feuchten Luft 48 4.3.1.2 Zusätzlich eingebrachtes Wasser 49 4.3.1.3 Der gesamte Wassergehalt der Ladung 50 4.3.2 Restgasgehalt 50
VI Inhaltsverzeichnis 4.4 Zusammensetzung des Verbrennungsgases 52 4.4.1 Gleichgewichtszusammensetzung 53 4.4.1.1 Die Reaktionsgleichung von dissoziierendem Verbrennungsgas 53 4.4.1.2 Einfluß von Restgas und Abgasrückfiihrung 54 4.4.1.3 Das Gleichungssystem 56 4.4.1.4 Lösung des Gleichungssystems 59 4.4.1.5 Bestimmung der Gleichgewichtskonstanten 64 4.4.2 Reaktionskinetik der Stickoxidbildung 65 4.4.3 Umrechnung der Molanteile auf getrocknetes Abgas 68 5 Kalorischen Daten 69 5.1 Einfache Näherungsformeln 69 5.2 Die kalorischen Daten der einzelnen Komponenten 70 6 Meßtechnik und Versuchsaufbau 75 6.1 Versuchsaufbau 75 6.2 Erfaßte Meßgrößen 78 6.3 Drucksignalerfassung 78 6.4 Messung des Luftverhältnisses 80 7 Die Aufbereitung des indizierten Druckverlaufs 85 7.1 Glättungsverfahren 86 7.1.1 Arithmetische Glättung 87 7.1.2 Gewichtete Glättung 88 7.1.3 Vergleich arithmetischer und gewichteter Glättung 90 7.2 Druckkorrekturverfahren 92 7.2.1 Einpassung des Zylinderdruckverlaufs an den Saugrohrdruck 93 7.2.2 Thermodynamische Nullpunktkorrektur 95 7.2.3 Nullpunktkorrektur durch Brennverlaufsanalyse der Kompressionsphase 97
Inhaltsverzeichnis VII 8 Untersuchungen und Auswertungen 99 8.1 Bestimmung des Absolutdruckniveaus 99 8.1.1 Einpassung des Druckverlaufs an den gemessenen Saugrohrdruck 99 8.1.2 Einpassung des Druckverlaufs mit thermodynamischer Nullpunktkorrektur 101 8.1.3 Einpassung des Druckverlaufs mittels Brennverlaufsanalyse der Kompressionsphase bis Zündzeitpunkt 102 8.1.4 Vergleich der Druckkorrekturverfahren bei der Anwendung am Einzelarbeitsspiel 103 8.2 Vergleich Ein-und Zweizonenmodell 110 8.3 Vergleich Lambda-variabel-und Lambda-konstant-Modell 114 8.4 Einfluß des Restgasgehaltes auf das Ergebnis der Druckverlaufsanalyse 118 8.5 Thermodynamische Analyse des Einzelarbeitsspiels 119 8.5.1 Grundsätzliche Überlegungen zur Auswertestrategie 120 8.5.2 Lambda-Variation 128 8.5.3 Drehzahl-Variation 130 8.5.4 Lambda-geregelter Betriebspunkt 131 8.5.5 Lambda-Sprung 133 8.6 Korrelation zwischen verschiedenen gemessenen und berechneten Kenngrößen 136 8.6.1 Kenngrößen aus dem gemessenen Druckverlauf 139 8.6.2 Kenngrößen der thermodynamischen Druckverlaufsanalyse 144 9 Bewertung und Ausblick 150 10 Zusammenfassung 153 11 Literaturverzeichnis 157
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