Untersuchung Innermotorischer Einflussgrößen Auf Die Partikelemission Eines Ottomotors Mit Direkteinspritzung

Die Dissertation behandelt die Auswirkungen innermotorischer Einflussgrossen auf die Partikelemissionen eines Ottomotors mit Direkteinspritzung. Im Fokus der Arbeit stehen sowohl die Ermittlung der Ursachen von Partikelemissionen als auch die Ableitung moglicher Massnahmen zu ihrer Reduktion. Dazu stellt die detaillierte Betrachtung der Gemischbildung als Summe aus Ladungsbewegung, Kraftstoffeinbringung sowie Kraftstoffbeschaffenheit einen wesentlichen Teil der Arbeit dar. Zunachst...
More Description

Die Dissertation behandelt die Auswirkungen innermotorischer Einflussgrossen auf die Partikelemissionen eines Ottomotors mit Direkteinspritzung. Im Fokus der Arbeit stehen sowohl die Ermittlung der Ursachen von Partikelemissionen als auch die Ableitung moglicher Massnahmen zu ihrer Reduktion. Dazu stellt die detaillierte Betrachtung der Gemischbildung als Summe aus Ladungsbewegung, Kraftstoffeinbringung sowie Kraftstoffbeschaffenheit einen wesentlichen Teil der Arbeit dar. Zunachst wird die Gemischbildung und Verbrennung in Voruntersuchungen an einem Einhubtriebwerk mit Hilfe umfassender optischer Messtechnik analysiert. Neben etablierten Messmethoden wie Schattenrissaufnahmen und Particle Image Velocimetry wird wahrend der Verbrennung die Zwei-Farben-Pyrometrie verwendet. Um auch eine raumliche Zuordnung der mit ihr analysierten Russstrahlung zu ermoglichen, wird die Messtechnik zu einer zweidimensionalen Messmethode erweitert. Die Untersuchungen identifizieren den Grad der Bauteilbenetzung, die Gemischhomogenisierung, den Brennverlauf sowie den Ort der Entflammung als die wesentlichen das Russeigenleuchten beeinflussenden Faktoren. Die motorischen Untersuchungen werden an einem Einzylinder-Forschungsmotor in drei zyklusrelevanten Betriebspunkten durchgefuhrt. Es werden verschiedene Faktoren systematisch auf Ihren Einfluss auf die Partikelbildung und -oxidation diskutiert. Zur innermotorischen Analyse kommen erneut optische Messtechniken zum Einsatz. Im Abgas wird neben gasformigen Schadstoffen die Partikelanzahlkonzentration gemessen sowie in ausgewahlten Untersuchungen auch die Morphologie und chemische Zusammensetzung der Partikel analysiert. Erganzend zu den bereits am Einhubtriebwerk identifizierten Partikeleinflussgrossen zeigen sich Ablagerungen im Brennraum (speziell an der Injektorspitze) sowie Oleintrag in den Brennraum als potenzielle Partikelquellen. Abschliessend wird auf Basis der gewonnenen Erkenntnisse am Beispiel des Katalysatorheizbetriebs das Potenzial verschiedener applikativer Massnahmen zur Darstellung eines niedrigen Partikelausstosses bei gleichzeitig geringen gasformigen Emissionen und Verbrennungsschwankungen dargestellt.