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Untersuchungen zum Wandwärmeübergangs- und Ablagerungsverhalten in Ottomotoren mit Direkteinspritzung und strahlgeführtem Schichtladebetrieb

研究直接喷射和喷射引导分层充气操作的汽油发动机的壁传热和沉积行为

基本信息

批准号：
29384737
负责人：
Dr.-Ing. Heiko Kubach
金额：
--
依托单位：
Institut für Kolbenmaschinen (IFKM)
依托单位国家：
德国
项目类别：
Research Grants
财政年份：
2006
资助国家：
德国
起止时间：
2005-12-31 至 2013-12-31
项目状态：
已结题

来源：
https://gepris.dfg.de/gepris/projekt/29384737?language=en
关键词：
Untersuchungen zum Wandw rme bergangs

项目摘要

Die Erfüllung zukünftiger Abgasgrenzwerte bei weiterer Reduktion des Kraftstoffverbrauchs stellt hohe Anforderungen an zukünftige Generationen von Verbrennungsmotoren. Ein besonders vielversprechendes Konzept zur gleichzeitigen Erfüllung beider Anforderungen stellt die homogen kompressionsgezündete Verbrennung dar, die mit der Abkürzung HCCI ( Homogeneous Charge Compression Ignition ) umschrieben wird. Bei diesem Brennverfahren wird eine weitestgehend homogene Mischung aus Luft, Kraftstoff sowie ggf. zurückgeführten Verbrennungsprodukten bis zur Selbstzündung verdichtet. Die Umsatzreaktionen setzen dann im gesamten Brennraum nahezu gleichzeitig ein, so dass sich im Gegensatz zur klassischen Ottoverbrennung keine Flammenfront ausbildet, sondern zahlreiche Niedertemperaturreaktionen ablaufen.Bei der experimentellen Untersuchung und Entwicklung neuer Brennverfahren wird der Zylinderdruck indiziert und anschließend analysiert. Aus dem gemessenen Druckverlauf lassen sich der thermodynamische Zustand im Brennraum und der Brennverlauf berechnen. Dabei wird der Wärmeübergang an den Brennraumwänden mit Hilfe von Wandwärmeübergangsmodellen bestimmt. Bisher wurden diese Modelle an klassischen Ottomotoren mit äußerer Gemischbildung oder an Dieselmotoren empirisch ermittelt, weshalb sie u.a. Terme für den Verbrennungsfortschritt enthalten. Dadurch wird der Wärmeübergang bei der Analyse der homogen kompressionsgezündeten Verbrennung mit bisherigen Modellen nicht richtig wiedergegeben. Als Folge sind die Berechnungen des Brennverlaufs und des thermodynamischen Zustands im Zylinder mit Fehlern behaftet.Der Zeitpunkt der homogenen Selbstzündung hängt vom thermodynamischen Zustand im Brennraum und dessen zeitlichem Verlauf ab. Wesentliche motorische Einflussgrößen sind dabei der Einspritzbeginn und der Restgasanteil, der durch die Ventilsteuerzeiten beeinflusst wird. Um eine Selbstzündung zu gewährleisten werden die Ventilssteuerzeiten und der Zustand im Brennraum bei der Auslegung neuer Versuchsträger und in der Motorenentwicklung im Voraus mit Hilfe numerischer Simulation berechnet. Auch bei der Vorausberechnung wird der Wärmeübergang durch die bisher verwendeten Modelle fehlerhaft berechnet. Der daraus in der Berechnung des Ladungswechsels resultierende Fehler erschwert eine zuverlässige Auslegung der Ventilsteuerzeiten und damit auch die Einleitung und Kontrolle der Verbrennung.In dieser ersten Antragsphase soll der Wandwärmeübergang an einem Einzylinderaggregat im homogen kompressionsgezündeten Betrieb experimentell untersucht werden und als Grundlage für die Entwicklung eines Modells für dieses neue motorische Brennverfahren dienen. Dieser Wärmeübergangsansatz soll in nulldimensionalen thermodynamischen Motormodellen validiert und eingesetzt werden.Die während der Untersuchungen in den ersten zwei Antragsjahren gewonnenen Erkenntnisse sollen in einer weiteren Antragsphase dazu genutzt werden, das Modell weiter zu entwickeln und für das strahlgeführte DI-Brennverfahren mit Ladungsschichtung zu erweitern. Bei der Verwendung von Modellen, die an Ottomotoren mit äußerer Gemischbildung entwickelt wurden, wird der Wandwärmeübergang auch bei Ottomotoren mit Direkteinspritzung vor allem im geschichteten Betrieb fehlerhaft berechnet.

德国德国德国德国德国德国德国德国德国德国德国德国德国德国德国德国德国德国德国德国德国德国德国德国德国in besonders vielversprechendes Konzept zur gleichzeitigen erfllung beider Anforderungen stellt die均质压缩点火（均质压缩点火），die mit der abk<e:1> rzung HCCI（均质压缩点火）umschrieben风。贝索斯·布伦弗法伦（Brennverfahren）是一种典型的异质基因。zurckgef<e:1> hrten Verbrennungsprodukten bis zur selbstzndnung verdict。因此，当我们在研究中发现一种特殊的温度反应时，我们就会在研究中发现一种特殊的温度反应。beder experimentellen Untersuchung und Entwicklung neuer Brennverfahren wind der Zylinderdruck indiziert and anschließend analyert。在热力学研究中，我们研究了布伦劳姆和布伦劳夫的热力学关系。大北风得Wärmeübergang和den Brennraumwänden mit Hilfe von Wandwärmeübergangsmodellen最好的。参考文献：1 .比舍尔·登登模型与分类模型与柴油发动机经验模型äußerer。[endurch wder Wärmeübergang beder分析der均匀压缩][zzndeten Verbrennung mit bisherigen Modellen]。[4] [1] [1] [1] [1] [1] [1] [1] [1] [1] [1] [1] [3]研究方向：均匀性研究方向：动力动力研究方向：动力动力研究方向：动力动力研究方向：动力动力研究方向：动力动力研究方向：动力动力研究方向：动力动力研究方向：动力动力研究方向：动力动力研究方向：动力动力研究方向：动力动力研究方向：动力动力研究方向[1] [1] [1] [1] [1] [1] [1] [1] [1] [1] [1] [1] [1] [1] [1] [1] [1] [1] [1] [1] [1] [1] [1] [1] [1] [1] [1] [1] [1] [1] [1] [1] [1] [1] [1] [1] [1] [1]每个人都有自己的技术能力，比如Wärmeübergang，因为他们有自己的技术能力。Der daraus in Der Berechnung des Ladungswechsels resultierende Fehler erschwert eine zuverlässige Auslegung Der vensteuerzeiten and damit auth die Einleitung and controlle Der Verbrennung。In diesel ersten antragphase soll der Wandwärmeübergang and einem einzylinderaggreggim im均相压缩，gezndeten Betrieb experimentsucht werden und als Grundlage f<e:1> r die Entwicklung eines models fells r dieses neue motorische Brennverfahren dienen。[0][0][0][0][0][0][0][0][0][0]。2 . Die während der Untersuchungen in den stersterzwei Antragsjahren gewonnenenenen erkenhnhnen sollen in iner weiteren antragschahren, as model weiter zu entwickeln and fgr das strahlgef<e:1> de DI-Brennverfahren mit Ladungsschichtung zuerweteren。德国德国德国德国德国德国德国德国德国德国德国德国德国德国德国德国德国德国德国德国德国德国德国德国德国德国德国德国德国德国德国德国德国德国德国德国德国德国德国