Einfluss der Ladungsbewegung auf Gemischbildung und Entzündung bei Otto-Motoren mit homogenen Brennverfahren:
Gespeichert in:
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| Format: | Abschlussarbeit Buch |
| Sprache: | German English |
| Veröffentlicht: |
Düsseldorf
VDI-Verl.
2007
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| Ausgabe: | Als Ms. gedr. |
| Schriftenreihe: | Fortschritt-Berichte VDI
Reihe 12, Verkehrstechnik, Fahrzeugtechnik ; 647 |
| Schlagworte: | |
| Online-Zugang: | Inhaltsverzeichnis |
| Beschreibung: | Zsfassung in engl. Sprache |
| Beschreibung: | XII, 173 S. Ill., graph. Darst. 21 cm |
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|---|---|
| adam_text | Inhalt
Formelzeichen VII
Kurzfassung XI
Abstract XII
1 Einleitung 1
2 Maßnahmen zur Verbrauchsabsenkung beim Ottomotor 4
- Motivation zu dieser Arbeit
3 Grundlagen der Strömung»- und Prozessrechnung 10
3.1 Simulation turbulenter Strömungen mit der Finite-Volumen-Methode 10
3.1.1 Lösen der Grundgleichungen 10
3.1.2 Modellierung der Turbulenz 13
3.1.3 Beschreibung der Strömung an den Wänden 17
3.2 Erstellen der numerischen Strömungsmodelle 22
3.3 Modellbildung mit den Ansätzen der Prozessrechnung 25
3.3.1 Physikalische Beschreibung der Ein- und Auslassventile 26
3.3.2 Wärmefreisetzung im Zylinder 29
3.3.3 Kennfeldberechnungen für den Teillast-Betrieb mit
Abgasrückführung 32
4 Varianten zur Steigerung der Ladungsbewegung 39
4.1 Vierzylinder-Ottomotor mit Kanaleinspritzung (KE) 39
4.1.1 Kanalabschaltung 40
4.1.2 Tangentialkanal 42
4.1.3 Maskierung der Auslassventile 43
4.2 Einzylinder-Ottomotor mit Direkteinspritzung (DE) 44
4.2.1 Abdeckung der Einlassquerschnitte 46
4.2.2 Variation der Kolbengeometrie 47
4.3 Überblick der untersuchten Varianten 48
5 Untersuchungen zur Ladungsbewegung und Turbulenz 49
5.1 Zielsetzung 49
5.2 Einteilung und Erfassung der Zylinderinnenströmung 50
5.3 Methodik zur Berechnung der Ladungsbewegungskennzahlen 55
5.4 Charakterisierung der Strömung im Brennraum 59
5.4.1 Basis-Varianten ohne Steigerung der Ladungsbewegung 59
5.4.2 Kanalabschaltung 65
5.4.3 Gestaltung der Einlasskanäle 70
5.4.4 Kombination aus Tangentialkanal und Kanalabschaltung 73
5.4.5 Maskierung der Auslassventile 75
5.5 Zusammenhänge zwischen Turbulenz, Zündwinkel und
Restgastoleranz 81
5.6 Einfluss der Ladungsbewegung auf die Wandwärmeverluste 83
6 Einfluss der Ladungsbewegung auf die Gemischaufbereitung 87
6.1 Abbildung der Zwei-Phasen-Strömung mit Lagrange-Ansatz 87
6.2 Primäraufbruch und Spray-Initialisierung 88
6.3 Sekundäraufbruch der Initial-Tropfen 95
6.4 Abbildung der physikalischen Kraftstoffeigenschaften 99
6.5 Gemischaufbereitung für verschiedene Arten der Zylinder-
Innenströmung 102
6.6 Einfluss der Zylinderinnenströmung auf die Wandfilmbildung 111
7 Bewertung der Restgastoleranz und der Verbrennungsstabilität 115
7.1 Chemische und kinetische Grundlagen der Verbrennung 115
7.2 Gemischentflammung im Ottomotor 121
7.3 Beschreibung der turbulenten Flammenausbreitung 124
7.4 Homogenisierung und Schichtung 128
7.5 Einfluss der mittleren Geschwindigkeit auf die Entflammung 132
7.6 Physik der turbulenten Flammenfront 136
7.7 Beurteilung der Verbrennungsstabilität am Motorenprüfstand 142
7.8 Diskussion der Zustandsgrößen im Borghi-Peters-Diagramm 144
7.9 Grenzen der Gemischentflammung 150
7.10 Diskussion und Resümee 153
8 Ausblick 155
9 Zusammenfassung 157
10 Anhang 160
11 Literatur 162
|
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Inhalt
Formelzeichen VII
Kurzfassung XI
Abstract XII
1 Einleitung 1
2 Maßnahmen zur Verbrauchsabsenkung beim Ottomotor 4
- Motivation zu dieser Arbeit
3 Grundlagen der Strömung»- und Prozessrechnung 10
3.1 Simulation turbulenter Strömungen mit der Finite-Volumen-Methode 10
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3.3.2 Wärmefreisetzung im Zylinder 29
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4.2 Einzylinder-Ottomotor mit Direkteinspritzung (DE) 44
4.2.1 Abdeckung der Einlassquerschnitte 46
4.2.2 Variation der Kolbengeometrie 47
4.3 Überblick der untersuchten Varianten 48
5 Untersuchungen zur Ladungsbewegung und Turbulenz 49
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5.2 Einteilung und Erfassung der Zylinderinnenströmung 50
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5.4 Charakterisierung der Strömung im Brennraum 59
5.4.1 Basis-Varianten ohne Steigerung der Ladungsbewegung 59
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5.4.4 Kombination aus Tangentialkanal und Kanalabschaltung 73
5.4.5 Maskierung der Auslassventile 75
5.5 Zusammenhänge zwischen Turbulenz, Zündwinkel und
Restgastoleranz 81
5.6 Einfluss der Ladungsbewegung auf die Wandwärmeverluste 83
6 Einfluss der Ladungsbewegung auf die Gemischaufbereitung 87
6.1 Abbildung der Zwei-Phasen-Strömung mit Lagrange-Ansatz 87
6.2 Primäraufbruch und Spray-Initialisierung 88
6.3 Sekundäraufbruch der Initial-Tropfen 95
6.4 Abbildung der physikalischen Kraftstoffeigenschaften 99
6.5 Gemischaufbereitung für verschiedene Arten der Zylinder-
Innenströmung 102
6.6 Einfluss der Zylinderinnenströmung auf die Wandfilmbildung 111
7 Bewertung der Restgastoleranz und der Verbrennungsstabilität 115
7.1 Chemische und kinetische Grundlagen der Verbrennung 115
7.2 Gemischentflammung im Ottomotor 121
7.3 Beschreibung der turbulenten Flammenausbreitung 124
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7.5 Einfluss der mittleren Geschwindigkeit auf die Entflammung 132
7.6 Physik der turbulenten Flammenfront 136
7.7 Beurteilung der Verbrennungsstabilität am Motorenprüfstand 142
7.8 Diskussion der Zustandsgrößen im Borghi-Peters-Diagramm 144
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| series2 | Fortschritt-Berichte VDI : Reihe 12, Verkehrstechnik, Fahrzeugtechnik Bericht des Instituts für Verbrennungskraftmaschinen und Kraftfahrzeugbau der Technischen Universität Wien (IVK) |
| spelling | Lauer, Thomas Verfasser aut Einfluss der Ladungsbewegung auf Gemischbildung und Entzündung bei Otto-Motoren mit homogenen Brennverfahren Thomas Lauer Gemischbildung und Entzündung bei Otto-Motoren Otto Motoren Als Ms. gedr. Düsseldorf VDI-Verl. 2007 XII, 173 S. Ill., graph. Darst. 21 cm txt rdacontent n rdamedia nc rdacarrier Fortschritt-Berichte VDI : Reihe 12, Verkehrstechnik, Fahrzeugtechnik 647 Bericht des Instituts für Verbrennungskraftmaschinen und Kraftfahrzeugbau der Technischen Universität Wien (IVK) Zsfassung in engl. Sprache Zugl.: Wien, Techn. Univ., Diss., 2007 Ottomotor (DE-588)4044196-9 gnd rswk-swf Numerisches Verfahren (DE-588)4128130-5 gnd rswk-swf Turbulente Verbrennung (DE-588)4186470-0 gnd rswk-swf Restgas (DE-588)4839326-5 gnd rswk-swf Homogenisieren (DE-588)4138007-1 gnd rswk-swf Gemischbildung (DE-588)4125879-4 gnd rswk-swf (DE-588)4113937-9 Hochschulschrift gnd-content Ottomotor (DE-588)4044196-9 s Gemischbildung (DE-588)4125879-4 s Homogenisieren (DE-588)4138007-1 s Turbulente Verbrennung (DE-588)4186470-0 s Restgas (DE-588)4839326-5 s Numerisches Verfahren (DE-588)4128130-5 s DE-604 Fortschritt-Berichte VDI Reihe 12, Verkehrstechnik, Fahrzeugtechnik ; 647 (DE-604)BV000761054 647 HBZ Datenaustausch application/pdf http://bvbr.bib-bvb.de:8991/F?func=service&doc_library=BVB01&local_base=BVB01&doc_number=015964418&sequence=000002&line_number=0001&func_code=DB_RECORDS&service_type=MEDIA Inhaltsverzeichnis |
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