Erarbeitung eines thermodynamisch basierten Modellierungsverfahrens für den Otto-DI Verbrennungsprozeß

Zürich: Laboratory of Aerothermochemistry and combustionsystems LAV Institute of Energy Technology, IET ETH Zentrum, 2004. — 123 p.Zusammenfassung
Im Rahmendes FVV Forschungsvorhabens Erarbeitung eines thermodynamisch basierten
Modellierungsverfahrens für den Otto-DI-Verbrennungsprozess ist amLaboratoriumfür Aerothermochemie und VerbrennungssystemeLAV der ETH Zürich das umfangreicheModellCodino zur Beschreibungvon
Einspritzung,Gemischbildung, Verbrennung und Stickoxidentstehung in einem direkteingespritzten Ottomotor entwickelt worden. Codino(Combustion of Otto-DI with NO formation) wurde auf einer PC Plattform komplett neu entworfen und erlaubt die Berechnung des Hochdruckprozesses inder Grössenordnung von wenigen Sekunden
Zahlreiche Experimente und dreidimensionale Simulationen dienten hierbeials Grundlagezur Erarbeitung eines Grundverständnissesder Gemischbildungs- und Verbrennungsvorgänge im Brennraum. Physikalische ähnliche Vorgänge in wand- und luftgeführten Brennverfahrenlassen diefür den Anwendungsfall des strahlgeführtenBrennverfahrens entwickelten Ansätze für Gemischbildung und Verbrennung übertragbar erscheinen
im experimentellen Bereich wurdeder Motorenprüfstandinklusive Einzylinder-Forschungsmotor mit
Benzindirekteinspritzung (M111-Ableitung) aufgebaut undin Betrieb genommen. Es urdenzahlreiche,
speziell auf die Fragestellung angepasste Messmethoden zur zielgerichteten Untersuchung der physikalisch-chemischenVorgänge während der Einspritzung und Verbrennungim Aggregat entwickelt. Mit diesem Messtechnikpool konntenweitreichende Erkenntnisse über das Brennverfahrenunddie
Haupteinflussparameter aufdie geschichtete Verbrennung erarbeitet werdenÜberblick über die experimentelle arbeit
Prüfstandsbeschreibung
Versuchsträger
Prüfstandseinrichtung
Betriebspunkte
Verwendete messtechnik
Überblick
Einbau der messtechnik in den zylinderkopf
Beschreibung der angewendeten messmethoden
Endoskopie
Ionenstromsonden
Dioden/Spektrographie
Zweifarbenmethode
Russuntersuchungen im Abgasstrang
Lichtleiterzündkerze
Sprayausbreitung
Herkömmliche Messmethoden und Indizierauswertung
Schichtungsbetrieb vs. Homogenbetrieb
Spezifischer kraftstoffverbrauch bi und laufruhe σpmi
Wärmeentwicklung
Flammenleuchten mit hilfe der spektrographie und der Diodenmesstechnik
Endoskopie
Flammausbreitung mit hilfe der ionenstromsonden
Russuntersuchungen
Höhe der Russemissionen anhand des KL-Faktors
Zusammenhang zwischen den KL-Rohemissionen und dem Count Median
Diameter (CMD) sowie dem organischen und elementaren Kohlenstoffgehalt und der totalen Partikelkonzentration
Temperatur- und Luft-Kraftstoff-Verhältnisbestimmung mit Hilfe der Zweifarbenmethode
NOx
Zusammenhang der Globalen Verbrennung Anhand der Wärmeentwicklung Mit Lokalen Grössen Anhand von Lichtemissionen und Ionenstromsondenmessungen
Lichtwellenleitertechnik
onenstromsonden
Variation verschiedener motorischer parameter im schichtungsbetrieb
ariation zündzeitpunkt
Drallvariation
Einspritzdruckvariation
Variation des zündzeitpunkts bei konstantem abstand zum einspritzbeginn
Drehzahlvariation
Agr-variation
Zusammenfassung
Literaturverzeichnis