Potentiale durch Ventiltriebsvariabilität auf der Auslassseite am drosselfrei betriebenen Ottomotor mit einstufiger Turboaufladung:
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Kaiserslautern
Techn. Univ.
2011
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8 |
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INHALTSVERZEICHNIS IX
INHALTSVERZEICHNIS
VORWORT
KURZFASSUNG I
ABSTRACT V
INHALTSVERZEICHNIS IX
EINLEITUNG 1
1. STAND DER TECHNIK 5
1.1 NOCKENWELLENAUSLEGUNG UND VARIABLE VENTILTRIEBE 5
1.2 UEBERSICHT UEBER VENTILTRIEBSYSTEME 8
1.2.1 TEILVARIABLE VENTILTRIEBSYSTEME 8
1.2.2 VOLLVARIABLE VENTILTRIEBSYSTEME 9
1.3 POTENTIALE VARIABLER VENTILTRIEBSYSTEME 14
1.3.1 DROSSELFREIE LASTSTEUERUNG IN DER TEILLAST 14
1.3.2 VOLLLASTVORTEILE DURCH VARIABLE STEUERZEIT 16
1.4 DOWNSIZING 16
1.4.1 DOWNSIZING MIT BDE 18
1.4.2 DOWNSIZING MIT BDE UND VARIABLEM VENTILTRIEB 19
2. ZIELSETZUNG DER ARBEIT 21
3. THEORETISCHE GRUNDLAGEN 23
3.1 EINFUEHRENDE DEFINITIONEN 23
3.1.1 BEGRIFFSDEFINITIONEN IM STEUERZEITENDIAGRAMM 23
3.1.2 DER IDEALISIERTE VERGLEICHSPROZESS FUER DEN OTTOMOTOR 24
3.1.3 DER REALE MOTOR UND DIE AUFTRETENDEN VERLUSTE 25
3.2 THERMODYNAMISCHE GRUNDLAGEN DES LADUNGSWECHSELS 25
3.2.1 MASSENBILANZ IM BRENNRAUM UND STROEMUNG UEBER DAS VENTIL 26
3.2.2 VERLUSTE IM ZUSAMMENHANG MIT DEM LADUNGSWECHSEL 30
3.2.3 BILANZIERUNG DER LADUNGSWECHSELARBEIT 31
BIBLIOGRAFISCHE INFORMATIONEN HTTP://D-NB.INFO/1019302062
DIGITALISIERT DURCH
IMAGE 2
INHALTSVERZEICHNIS
3.3 DER EINFLUSS UND DIE BEEINFLUSSUNG DES LADUNGSWECHSELS 34
3.3.1 ZUSAMMENHANG ZWISCHEN LADUNGSWECHSELARBEIT UND VERBRAUCH 34
3.3.2 DIE DROSSELFREIE LASTSTEUERUNG 36
3.4 EINFLUSS VON RESTGAS UND RESTGASSTEUERUNG 39
3.4.1 DEFINITION RESTGAS 39
3.4.2 DER EINFLUSS VON RESTGAS AUF DEN THERMISCHEN WIRKUNGSGRAD 40
3.4.3 DIE INTERNE ABGASRUECKFUEHRUNG 41
3.4.4 DIE EXTERNE ABGASRUECKFUEHRUNG 42
3.4.5 DER EINFLUSS VON RESTGAS IM DROSSELKLAPPENBETRIEB 43
3.4.6 DER EINFLUSS VON RESTGAS IM DROSSELFREIEN BETRIEB 47
3.4.7 DER EINFLUSS VON RESTGAS AUF EMISSIONEN 54
3.4.8 RESTGAS UND VOLLLAST 56
3.4.9 ZUSAMMENFASSUNG RESTGASSTEUERUNG 57
3.5 AUFLADUNG VON VERBRENNUNGSMOTOREN 58
3.6 MOTORPROZESSSIMULATION 61
4. VORUNTERSUCHUNGEN 65
4.1 SIMULATIVE VORUNTERSUCHUNGEN AM EINZYLINDERMOTOR 65
4.2 EXPERIMENTELLE VORUNTERSUCHUNGEN AM EINZYLINDERMOTOR 71
4.2.1 VERSUCHSREIHE 1: VARIATION AUSLASSHUB UND ABGASRUECKSAUGEN 73
4.2.2 VERSUCHSREIHE 2: VARIATION AUSLASSHUB UND ABGASRUECKHALTUNG 80
4.2.3 VERSUCHSREIHE 3: VARIATION AUSLASSHUB BEI KONSTANTER -SPREIZUNG 84
4.2.4 VERSUCHSREIHE 4: VARIATION AUSLASSHUB BEI AUSLASS-OEFFNEN=KONST 88
4.2.5 ZUSAMMENFASSUNG DER VIER VERSUCHSREIHEN AM FORSCHUNGSMOTOR 90
4.3 SIMULATION DES LADUNGSWECHSELS VON MEHRZYLINDERMOTOREN 92
4.3.1 ZWEIZYLINDERMOTOREN 93
4.3.2 DREIZYLINDERMOTOREN 100
4.3.3 VIERZYLINDERMOTOREN 105
5. VERSUCHSTRAEGER UND MOTORPRUEFSTAND VIERZYLINDERMOTOR 107
IMAGE 3
INHALTSVERZEICHNIS XI
5.1 MOTORPRUEFSTAND 107
5.2 TECHNISCHE DATEN DES VERSUCHSMOTORS 109
5.3 VERWENDETES VENTILTRIEBSYSTEM 109
6. SIMULATION DES VIERZYLINDERMOTORS 111
6.1 AUFBAU DES SIMULATIONSMODELLS FUER DEN VERSUCHSMOTOR 111
6.2 ABGLEICH DES SIMULATIONSMODELLS MIT VERSUCHSDATEN 115
7. PRUEFSTANDERGEBNISSE VOM VIERZYLINDERMOTOR 117
7.1 TEILLAST 118
7.1.1 GRUNDVERMESSUNG DES BASISMOTORS 118
7.1.2 DROSSELFREIE LASTSTEUERUNG MIT VARIABLER EIN- UND AUSLASSSPREIZUNG
124
7.1.3 SIMULATION UND VERLAENGERUNG DER AUSLASSVENTILSTEUERZEIT 131
7.1.4 KOMBINIERTE LASTSTEUERUNG AUS ANDROSSELUNG UND TEILHUEBEN 138
7.1.5 MECHANISCH VOLLVARIABLER VENTILTRIEB AUF DER EIN- UND AUSLASSSEITE
146
7.2 VOLLLAST 185
7.2.1 270 KW AUSLASSVENTILSTEUERZEIT - 8,9 MM AUSLASSVENTILHUB 185
7.2.2 264 KW AUSLASSVENTILSTEUERZEIT - 8,7 MM AUSLASSVENTILHUB 194
7.2.3 248 KW AUSLASSVENTILSTEUERZEIT - 7,8 MM AUSLASSVENTILHUB 200
7.2.4 220 KW AUSLASSVENTILSTEUERZEIT - 6,0 MM AUSLASSVENTILHUB 207
7.2.5 ZUSAMMENFASSUNG DER VOLLLASTMESSUNGEN 209
8. ZUSAMMENFASSUNG UND SCHLUSSFOLGERUNG 211
9. ABKUERZUNGEN, SYMBOLE UND FORMELZEICHEN 217
10. ABBILDUNGSVERZEICHNIS 219
11. LITERATURVERZEICHNIS 225
12. ANHANG 231
LEBENSLAUF 233
VEROEFFENTLICHUNGEN 235
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