Vor allem im Hinblick auf alternative und synthetische Kraftstoffe ist es notwendig, Brennverfahren zu entwickeln, die den jeweiligen Kraftstoff möglichst ressourcen- und umweltschonend umsetzen. Eine effiziente Entwicklungsumgebung ermöglicht es, dabei schneller zur optimalen Lösung zu gelangen. Das Ziel der Arbeit ist es, die Methode der Gestaltung des Ladungswechsels zu optimieren, indem iterative Schleifen von Ventilhubauslegung, Messungen am Motorenprüfstand und Auswertung reduziert werden.
Kernbestandteil der Methode ist ein hochvariabler Ventiltrieb mit zwei synchron rotierenden Nockenwellen pro Ventil. Die individuelle Ansteuerung jedes Ventils erlaubt es, Einfluss auf die Ladungsbewegung zu nehmen. In der vorliegenden Arbeit wird am Forschungsmotor exemplarisch eine Brennverfahrensentwicklung für ein Brennverfahren mit einem frühen Einlass-Schließen durchgeführt. Hier kann insbesondere der Einfluss der Steigerung von Ladungsbewegung und turbulenter kinetischer Energie demonstriert werden. Die Ladungsbewegung kann gesteuert werden, ohne Einfluss auf Last, Restgasgehalt und Verbrennungsluftverhältnis nehmen zu müssen. Alle gezeigten Untersuchungen verwenden die Hubkurven, die der Ventiltrieb mit der gleichen Auslegung darstellen kann. Das Ziel, ein effizientes Werkzeug zur Gestaltung des Ladungswechsels im Rahmen der Brennverfahrensentwicklung zur Verfügung zu stellen, wird somit erreicht.
Aktualisiert: 2023-06-30
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Vor allem im Hinblick auf alternative und synthetische Kraftstoffe ist es notwendig, Brennverfahren zu entwickeln, die den jeweiligen Kraftstoff möglichst ressourcen- und umweltschonend umsetzen. Eine effiziente Entwicklungsumgebung ermöglicht es, dabei schneller zur optimalen Lösung zu gelangen. Das Ziel der Arbeit ist es, die Methode der Gestaltung des Ladungswechsels zu optimieren, indem iterative Schleifen von Ventilhubauslegung, Messungen am Motorenprüfstand und Auswertung reduziert werden.
Kernbestandteil der Methode ist ein hochvariabler Ventiltrieb mit zwei synchron rotierenden Nockenwellen pro Ventil. Die individuelle Ansteuerung jedes Ventils erlaubt es, Einfluss auf die Ladungsbewegung zu nehmen. In der vorliegenden Arbeit wird am Forschungsmotor exemplarisch eine Brennverfahrensentwicklung für ein Brennverfahren mit einem frühen Einlass-Schließen durchgeführt. Hier kann insbesondere der Einfluss der Steigerung von Ladungsbewegung und turbulenter kinetischer Energie demonstriert werden. Die Ladungsbewegung kann gesteuert werden, ohne Einfluss auf Last, Restgasgehalt und Verbrennungsluftverhältnis nehmen zu müssen. Alle gezeigten Untersuchungen verwenden die Hubkurven, die der Ventiltrieb mit der gleichen Auslegung darstellen kann. Das Ziel, ein effizientes Werkzeug zur Gestaltung des Ladungswechsels im Rahmen der Brennverfahrensentwicklung zur Verfügung zu stellen, wird somit erreicht.
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Vor allem im Hinblick auf alternative und synthetische Kraftstoffe ist es notwendig, Brennverfahren zu entwickeln, die den jeweiligen Kraftstoff möglichst ressourcen- und umweltschonend umsetzen. Eine effiziente Entwicklungsumgebung ermöglicht es, dabei schneller zur optimalen Lösung zu gelangen. Das Ziel der Arbeit ist es, die Methode der Gestaltung des Ladungswechsels zu optimieren, indem iterative Schleifen von Ventilhubauslegung, Messungen am Motorenprüfstand und Auswertung reduziert werden.
Kernbestandteil der Methode ist ein hochvariabler Ventiltrieb mit zwei synchron rotierenden Nockenwellen pro Ventil. Die individuelle Ansteuerung jedes Ventils erlaubt es, Einfluss auf die Ladungsbewegung zu nehmen. In der vorliegenden Arbeit wird am Forschungsmotor exemplarisch eine Brennverfahrensentwicklung für ein Brennverfahren mit einem frühen Einlass-Schließen durchgeführt. Hier kann insbesondere der Einfluss der Steigerung von Ladungsbewegung und turbulenter kinetischer Energie demonstriert werden. Die Ladungsbewegung kann gesteuert werden, ohne Einfluss auf Last, Restgasgehalt und Verbrennungsluftverhältnis nehmen zu müssen. Alle gezeigten Untersuchungen verwenden die Hubkurven, die der Ventiltrieb mit der gleichen Auslegung darstellen kann. Das Ziel, ein effizientes Werkzeug zur Gestaltung des Ladungswechsels im Rahmen der Brennverfahrensentwicklung zur Verfügung zu stellen, wird somit erreicht.
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Vor allem im Hinblick auf alternative und synthetische Kraftstoffe ist es notwendig, Brennverfahren zu entwickeln, die den jeweiligen Kraftstoff möglichst ressourcen- und umweltschonend umsetzen. Eine effiziente Entwicklungsumgebung ermöglicht es, dabei schneller zur optimalen Lösung zu gelangen. Das Ziel der Arbeit ist es, die Methode der Gestaltung des Ladungswechsels zu optimieren, indem iterative Schleifen von Ventilhubauslegung, Messungen am Motorenprüfstand und Auswertung reduziert werden.
Kernbestandteil der Methode ist ein hochvariabler Ventiltrieb mit zwei synchron rotierenden Nockenwellen pro Ventil. Die individuelle Ansteuerung jedes Ventils erlaubt es, Einfluss auf die Ladungsbewegung zu nehmen. In der vorliegenden Arbeit wird am Forschungsmotor exemplarisch eine Brennverfahrensentwicklung für ein Brennverfahren mit einem frühen Einlass-Schließen durchgeführt. Hier kann insbesondere der Einfluss der Steigerung von Ladungsbewegung und turbulenter kinetischer Energie demonstriert werden. Die Ladungsbewegung kann gesteuert werden, ohne Einfluss auf Last, Restgasgehalt und Verbrennungsluftverhältnis nehmen zu müssen. Alle gezeigten Untersuchungen verwenden die Hubkurven, die der Ventiltrieb mit der gleichen Auslegung darstellen kann. Das Ziel, ein effizientes Werkzeug zur Gestaltung des Ladungswechsels im Rahmen der Brennverfahrensentwicklung zur Verfügung zu stellen, wird somit erreicht.
Aktualisiert: 2023-06-30
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Vor allem im Hinblick auf alternative und synthetische Kraftstoffe ist es notwendig, Brennverfahren zu entwickeln, die den jeweiligen Kraftstoff möglichst ressourcen- und umweltschonend umsetzen. Eine effiziente Entwicklungsumgebung ermöglicht es, dabei schneller zur optimalen Lösung zu gelangen. Das Ziel der Arbeit ist es, die Methode der Gestaltung des Ladungswechsels zu optimieren, indem iterative Schleifen von Ventilhubauslegung, Messungen am Motorenprüfstand und Auswertung reduziert werden.
Kernbestandteil der Methode ist ein hochvariabler Ventiltrieb mit zwei synchron rotierenden Nockenwellen pro Ventil. Die individuelle Ansteuerung jedes Ventils erlaubt es, Einfluss auf die Ladungsbewegung zu nehmen. In der vorliegenden Arbeit wird am Forschungsmotor exemplarisch eine Brennverfahrensentwicklung für ein Brennverfahren mit einem frühen Einlass-Schließen durchgeführt. Hier kann insbesondere der Einfluss der Steigerung von Ladungsbewegung und turbulenter kinetischer Energie demonstriert werden. Die Ladungsbewegung kann gesteuert werden, ohne Einfluss auf Last, Restgasgehalt und Verbrennungsluftverhältnis nehmen zu müssen. Alle gezeigten Untersuchungen verwenden die Hubkurven, die der Ventiltrieb mit der gleichen Auslegung darstellen kann. Das Ziel, ein effizientes Werkzeug zur Gestaltung des Ladungswechsels im Rahmen der Brennverfahrensentwicklung zur Verfügung zu stellen, wird somit erreicht.
Aktualisiert: 2023-06-30
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Aktualisiert: 2023-05-10
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Ömer Ünal zeigt, dass es durch die Entwicklung eines schnellen, vorhersagefähigen Brennverlaufsmodells für die Dieselverbrennung im Erdgashintergrundgemisch möglich ist, insbesondere in der Nutzfahrzeugmotorenentwicklung Simulationen zur Motorenauslegung und Regelstrategien in einer frühen Phase der Entwicklung durchzuführen.
Aktualisiert: 2023-04-01
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Ömer Ünal zeigt, dass es durch die Entwicklung eines schnellen, vorhersagefähigen Brennverlaufsmodells für die Dieselverbrennung im Erdgashintergrundgemisch möglich ist, insbesondere in der Nutzfahrzeugmotorenentwicklung Simulationen zur Motorenauslegung und Regelstrategien in einer frühen Phase der Entwicklung durchzuführen.
Aktualisiert: 2023-04-04
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Aktualisiert: 2023-04-01
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Dreidimensionale numerische Strömungssimulationen (3D-CFD Simulationen) ermöglichen eine detaillierte Analyse von unerwünschten Vorentflammungen in Ottomotoren. Eine wesentliche Herausforderung in 3D-CFD-Motorsimulationen ist die Modellierung des Kraftstoffes. Flüssigkraftstoffe wie Benzin oder Diesel bestehen aus einer Vielzahl verschiedenster Kohlenwasserstoffe. Eine exakte und gleichzeitig rechentechnisch effiziente Modellierung jeder einzelnen Kraftstoffkomponente in 3D-CFD ist aktuell nicht umsetzbar. Zur Repräsentation des Realkraftstoffes kommen daher Mehrkomponenten-Modellkraftstoffe zum Einsatz. Diese bestehen aus zwei bis zehn Einzelkomponenten.
Gegenstand der vorliegenden Arbeit ist die Konzeptionierung, Validierung und Anwendung einer Simulationsmethode für ottomotorische Verbrennungsprozesse in 3D-CFD für Mehrkomponenten-Modellkraftstoffe. Kern der verwendeten Simulationsmethode ist eine Softwareschnittstelle zwischen dem numerischen Strömungslöser und einer Software zur Berechnung von Verbrennungsprozessen auf Basis detaillierter Chemie.
Die Validierung der Simulationsmethode erfolgt anhand von Druckkammeruntersuchungen und mittels einer Messkampagne an einem optisch zugänglichen Forschungsmotor. Mittels der eingeführten Simulationsmethode zur Verbrennungsmodellierung werden potentielle Auslösemechanismen für Vorentflammungen untersucht. Als wesentliche Auslöser wurden die inhomogene Verteilung von leicht- und schwersiedenden Kraftstoffkomponenten mit unterschiedlichen Zündwilligkeiten und Kraftstoff-Schmieröltropfen identifiziert und analysiert.
Aktualisiert: 2020-01-07
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Aktualisiert: 2023-04-04
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