Partikelemission von Ottomotoren mit Direkteinspritzung: experimentelle Charakterisierung des Einflusses der Kraftstoffaufbereitung und Gemischbildung
Gespeichert in:
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Veröffentlicht: |
Aachen
Shaker
2013
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INHALTSVERZEICHNIS
INHALTSVERZEICHNIS I I I
FORMELZEICHEN UND ABKUERZUNGEN V I
ABBILDUNGSVERZEICHNIS IX
TABELLENVERZEICHNIS XV
KURZZUSAMMENFASSUNG XVII
1 EINFUEHRUNG 1
1.1 EINLEITUNG 1
1.2 MOTIVATION UND ZIEL 3
1.3 AUFBAU DER ARBEIT 5
2 HINTERGRUENDE UND GRUNDLAGEN 7
2.1 GRUNDLAGEN DER DIREKTEINSPRITZUNG BEI OTTOMOTOREN 7
2.2 EINSPRITZVENTILE DER BENZINDIREKTEINSPRITZUNG 11
2.2.1 DRALLVENTIL 12
2.2.2 RINGSPALTVENTIL 13
2.2.3 MEHRLOCHVENTIL 13
2.3 STAND DER ABGASGESETZGEBUNG UND IHRE ENTWICKLUNG 14
2.4 SCHADSTOFFE IN DER OTTOMOTORISCHEN VERBRENNUNG 16
2.4.1 KOHLENMONOXID (CO) 18
2.4.2 UNVERBRANNTE KOHLENWASSERSTOFFE (HC) 18
2.4.3 STICKOXIDE (NO X) 19
2.5 PARTIKELFOERMIGE EMISSIONEN 20
2.5.1 EIGENSCHAFTEN VON RUSSPARTIKELN 20
2.5.2 ENTSTEHUNG VON RUSSPARTIKELN 22
2.5.3 GESUNDHEITSBEEINTRAECHTIGUNG DURCH RUSSEXPOSITION 27
3 VERSUCHSTRAEGER TRANSPARENTMOTOR 29
3.1 TRANSPARENTMOTOR AUF BASIS DER FIRMA AVL LIST GMBH 3 1
3.2 TRANSPARENTMOTOR DER BOSCH FORSCHUNG 34
4 MESS- UND ANALYSETECHNIK 37
4.1 UEBERSICHT PARTIKELMESSTECHNIKEN 37
4.2 KRAFTSTOFFAUFBEREITUNG UND GEMISCHBILDUNG 40
I I I
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IMAGE 2
INHALTSVERZEICHNIS
4.3 VERBRENNUNG 45
4.3.1 OPTISCHE ANALYSE DER PARTIKELENTSTEHUNG UND -VERTEILUNG 45
4.3.2 LASERINDUZIERTE INKANDESZENZ (LH) 50
4.4 EMISSIONEN 58
4.4.1 PARTIKELSPEKTROMETER 58
4.4.2 BESTIMMUNG DER SCHWAERZUNGSZAHL 60
4.4.3 ELEKTRONENMIKROSKOP 61
4.5 MACHBARKEITSSTUDIE: SIMULTANE BESTIMMUNG VON RUSSKONZENTRATION UND
PARTIKELGROESSENVERTEILUNG 62
5 ANALYSE DER KRAFTSTOFFAUFBEREITUNG UND GEMISCHBILDUNG 69
5.1 PARAMETER UND ZIELGROESSEN DER EXPERIMENTELLEN UNTERSUCHUNGEN 69
5.2 SPRAYAUSBREITUNG 71
5.3 BENETZUNGEN UND INHOMOGENITAETEN IM BRENNRAUM 73
5.3.1 10 HZ-LIF-MESSREIHEN 73
5.3.2 HIGHSPEED-LIF-MESSREIHEN 81
5.4 CHARAKTERISTISCHE PHASEN DER GEMISCHBILDUNG IM HOMOGENBETRIEB 87
5.5 ZUSAMMENFASSUNG 89
6 ANALYSE DER VERBRENNUNG 93
6.1 EINSPRITZDRUCK 93
6.2 EINSPRITZZEITPUNKT 96
6.3 LUFT-KRAFTSTOFF-VERHAELTNIS 100
6.4 LADUNGSBEWEGUNG 103
6.5 MOTORTEMPERATUR 104
6.6 VERGLEICH VON HOMOGEN- UND SCHICHTBETRIEB 106
6.7 KRAFTSTOFF 109
6.8 DETAILBETRACHTUNG EINLASSVENTIL 111
6.9 ZUSAMMENFASSUNG 113
7 ANALYSE DER EMISSIONEN 115
7.1 VERGLEICHENDE UNTERSUCHUNGEN BEZUEGLICH PARTIKELMESSTECHNIKEN IM
ABGAS..115
7.2 EINFLUSS DER BETRIEBSPARAMETER AUF DIE PARTIKELANZAHL IM ABGAS 121
7.3 ZUSAMMENFASSUNG 130
8 KORRELATION DER TEILPROZESSE 133
9 ZUSAMMENFASSUNG UND AUSBLICK 141
IV
IMAGE 3
INHALTSVERZEICHNIS
10 LITERATUR- UND QUELLENVERZEICHNIS 147
A ANHANG 159
V
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