Im ersten Teil der Arbeit wurde zunächst eine neue Untersuchungsmethodik entwickelt und für eine Sensitivitätsanalyse der wichtigsten Einflussparameter bezüglich NOx- und THC-Emissionen sowie Wirkungsgrad verwendet.
Der zweite Teil der Arbeit beschäftigt sich mit dem Aufbau und der Konstruktion eines optisch zugänglichen Großmotors sowie den Untersuchungen mit diesem.
Aktualisiert: 2022-12-03
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Die vorliegende Arbeit befasst sich mit der Analyse eines homogen vorgemischten Magergasbrennverfahrens mit Dieselpilotzündung an einem schnelllaufenden Großgasmotor. Fokus der Untersuchungen ist dabei, den Einfluss der Einspritzcharakteristik auf die Verbrennung zu identifizieren und die Auswirkungen des Ladungswechsels auf das Brennverfahren zu bewerten. Hierzu wurde neben thermodynamischen Motoruntersuchungen zusätzlich die Verbrennung anhand eines optisch zugänglichen Motors mit Bowditch-Kolben untersucht. Daneben wurden 3D-CFD-Simulationen des Ladungswechsels und des Einspritzvorgangs zur detaillierten Analyse der Gemischaufbereitung im Brennraum und zur Interpretation der Messergebnisse durchgeführt.
Aktualisiert: 2022-12-03
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Das Automobil mit Verbrennungsmotor bildet einen grundlegenden Bestandteil unseres Verkehrswesens und wird diese Bedeutung auch in den nächsten Jahren behalten. Daher stellt die Entwicklung noch effizienterer Motoren ein wichtiges Forschungsfeld dar. Im Bereich der Ottomotoren bietet die Ladungsschichtung mittels Mehrfach-Einspritzung dafür besonderes Potential.
Das Ziel dieser Arbeit ist die Untersuchung der innermotorischen Prozesse mit dem Fokus auf der Identifikation möglicher Ursachen von Zyklus-zu-Zyklus Schwankungen. Dazu werden die Strömung, das Eindringen des Einspritzstrahls und das Flammeneigenleuchten in einem optisch zugänglichen Ottomotor erfasst. Die simultane Verwendung zeitauflösender Messtechnik erlaubt die Untersuchung der zeitlichen Entwicklung sowie die Analyse möglicher Interaktionen.
Aktualisiert: 2023-03-27
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Die Energiewandlung in Verbrennungsmotoren spielt eine bedeutende Rolle sowohl für den Warenfluss wie auch für den individuellen Transport. Unter dem Gesichtspunkt der Rohstoffverknappung und dem stetigen Bevölkerungswachstum ist ein detailliertes Verständnis der physikalischen Zusammenhänge notwendig, um diesen Wandlungsprozess mit optimalem Wirkungsgrad und somit effizienter Ressourcennutzung durchführen zu können. Ziel dieser Arbeit ist ein tieferes Verständnis der innermotorischen Prozesse sowie der Interaktion zwischen ausgewählten Teilaspekten zu erhalten. Hierzu erfolgen laserbasierte Messungen von systembeschreibenden Größen in einem optisch zugänglichen Verbrennungsmotor. Die vorliegende Arbeit beinhaltet detaillierte Angaben zum untersuchten Versuchsträger sowie ausgewählte Ergebnisse der durchgeführten Messungen. Hierbei liegt der Fokus auf der Charakterisierung des Motors, der zeitaufgelöste und dreidimensionale Vermessung der Brennraumströmung und einer quantitative Bestimmung der lokalen, dreidimensionalen Eigenausbreitung der Flamme im ottomotorischen Verbrennungsprozess. Alle präsentierten Ergebnisse verfolgen das globale Ziel, aus verschiedenen sequenziellen Experimenten bei reproduzierbaren Betriebsbedingungen ein möglichst umfassendes Bild des Wandlungsprozesses zu erhalten. Zusätzlich dienen diese als Basis für eine Datenbank zur Bewertung von Motorsimulationen.
Aktualisiert: 2023-03-27
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Mischungsvorgänge sind Bestandteil vieler technischer Prozesse in Verbrennungs- und Strömungssystemen. Sie werden gezielt erzwungen, um beispielsweise Maschinen in ihrer Wirkungsweise hocheffizient auszuschöpfen oder qualitativ hochwertige Materialien und Produkte herzustellen. Ziel ist stets ein optimales Mischungsverhältnis zu schaffen.
Organische Fluoreszenztracer eröffnen nun die Möglichkeit, Mischungsprozesse sichtbar zu machen und zu bewerten. In dieser Arbeit wurde hierfür die Tracer-Laser-induzierte Fluoreszenztechnik an verschiedenen technischen Strömungssystemen mit unterschiedlichem Anforderungsprofil, von Hochdruckzellen, Motorenprüfständen bis hin zu Überschallwindkanälen angewandt. Aus den Untersuchungen konnten wertvolle Ergebnisse erzielt werden. So steht heute eine gut entwickelte Methode zur Verfügung, mit der sich die Temperaturverteilung im Brennraum eines Motors abbilden lässt. Zudem konnten die gewonnenen Erkenntnisse erfolgreich zur Realisierung einer Pilotanlage für die Synthese von Nanopartikeln mit besonders hoher Qualität beitragen.
Aktualisiert: 2019-06-18
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