Thermodynamische Analyse und Vorausberechnung der Stickoxidemissionen von direkteinspritzenden Ottomotoren:
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I
IIIHAELTSV D*ZICHIIIS
1 EINFUEHRUNG UND WISSENSCHAFTLICHE PROBLEMSTELLUNG 1
2 STAND DER FORSCHUNG 4
2.1 BRENNVERFAHREN DER OTTOMOTORISCHEN DIREKTEINSPRITZUNG. 4
2.2 EINTEILUNG VERSCHIEDENER MODELLE ZUR BERECHNUNG DES MOTORPROZESSES 5
2.3 MOTORISCHE STICKOXIDBILDUNG. 6
3 VERSUCHS- UND MESSTECHNIK ~ 9
3.1 VERSUCHSAGGREGAT UND PRUEFSTANDSAUFBAU. 9
3.2 GRUNDMESSTECHNIK. 15
3.2.1 INDIZIERUNG. 15
3.2.2 MESSGROESSEN. 15
3.2.3 MESSWERTERFASSUNG AM PRUEFSTAND. 17
3.3 EINSPRITZVERLAUFSMESSTECHNIK. 18
3.4 OBERFLAECHENTEPIPERATURMESSTECHNIK. 19
3.4.1 AUFBAU DER OBERFLAECHENTHERMOELEMENTE. 19
3.4.2 ANORDNUNG DER OBERFLAECHENTHERMOELEMENTE. 20
3.4.3 UEBERTRAGUNG DER TEMPERATURSIGNALE. 21
4 THERMODYNAMISCHE MODEUBILDUNG 23
4.1 GRUNDLAGEN DER EINZONENMODELLE FUER DEN DIREKTEINSPRITZENDEN
OTTOMOTOR. 23
4.1.1 THERMODYNAMISCHE DRUCKVERLAUFSANALYSE. 29
4.1.2 THERMODYNAMISCHE ARBEITSPROZESSRECHNUNG. 31
BIBLIOGRAFISCHE INFORMATIONEN
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II
4.2 KRAFTSTOFFVERDAMPFUNGSMODELL. 32
4.3 ZWEIZONENMODELL FUER DEN DIREKTEINSPRITZENDEN OTTOMOTOR. 36
4.4 REAKTIONSKINETIK ZUR BERECHNUNG DER STICKOXIDBILDUNG. 44
4.4.1 GLEICHGEWICHTSBETRACHTUNG. 44
4.4.2 NO-BERECHNUNG. 44
5 UNTERSUCHUNG DES EINSPRITZSYSTEMS 47
5.1 DEFINITION DES EINSPRITZVERLAUFS. 47
5.2 VERSUCHSPROGRAMM UND VERSUCHSDURCHFUHRUNG. 48
5.3 VERSUCHSAUSWERTUNG. 49
5.3.1 EINFLUSS DER DRUCKDIFFERENZ. 49
5.3.2 EINFLUSS DER EINSPRITZDAUER. 49
5.3.3 EINFLUSS DES INJEKTORKEGELSTRAHL WINKEIS. 50
5.4 QUANTITATIVE BESCHREIBUNG DES EINSPRITZVERLAUFS. 51
5.5 EINSPRITZVERLAUF IM MOTORBETRIEB. 54
6 BETRIEBSVERHALTEN DES DIREKTEINSPRITZENDEN OTTOMOTORS ^ 55
6.1 VERGLEICH DER BETRIEBSSTRATEGIEN. 55
6.2 THERMODYNAMISCHE ANALYSE. 57
6.3 UNTERSUCHUNG DER FLAMMENAUSBREITUNG. 63
6.4 EMISSIONSVERHALTEN. 67
7 ANPASSUNG DES STICKOXIDRECHENMODELLS 71
7.1 ERMITTLUNG DER REAKTIONSKINETISCHEN KONSTANTEN. 71
7.2 ERMITTLUNG DES VERBRENNUNGSLUFITVERHAELTNISSES IN DER REAKTIONSZONE
XO
76
7.3 ERMITTLUNG DES A-WERTES. 77
III
8 BERECHNUNG DER STICKOXIDEMISSIONEN 79
8.1 VERSUCHSPROGRAMM. 79
8.2 BERECHNUNG DER STICKOXIDEMISSIONEN IM SCHICHTLADEBETRIEB. 81
8.2.1 VARIATION DES ZUENDZEITPUNKTES ZZP. 82
8.2.2 VARIATION DES GLOBALEN VERBRENNUNGSLUFTVERHAELTNISSES
X
. 83
8.2.3 VARIATION DER DREHZAHL N. 84
8.2.4 VARIATION DES LIEFERGRADES AE,I. 85
8.2.5 VARIATION DER ANSAUGLUFTTEMPERATUR
TL. 86
8.2.6 VARIATION DES RESTGASGEHALTES . 87
8.2.7 VARIATION DER LADUNGSBEWEGUNG. 88
8.3 BERECHNUNG DER STICKOXIDEMISSIONEN IM HOMOGENBETRIEB. 92
8.4 VORAUSBERECHNUNG DER STICKOXIDEMISSIONEN MIT ERSATZBRENNVERLAEUFEN 96
8.4.1 VORAUSBERECHNUNG DER STICKOXIDEMISSIONEN IM SCHICHTLADEBETRIEB 96
8.4.2 VORAUSBERECHNUNG DER STICKOXIDEMISSIONEN IM HOMOGENBETRIEB 101
9 MODELLUEBERPRUEFUNG AN EINEM WEITEREN BRENNVERFAHREN 103
*
10 EINBINDUNG DER MODELLE IN DIE GESAMTPROZESSANALYSE GPA 106
11 ZUSAMMENFASSUNG
*
111
LITERATURVERZEICHNIS 113 |
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