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Der Hauptvorteil des Common-Rail-Einspritzsystems liegt in der Möglichkeit, den Einspritzverlauf weitgehend freizügig zu gestalten und betriebspunktabhängig zu optimieren. Damit wird die gezielte Beeinflussung der Verbrennung und der Abgasemissionen ermöglicht. Weiterer wesentlicher Vorteil ist der modulare Aufbau des Systems, der eine Applikation an nahezu jedem Dieselmotor ohne tiefgreifende Änderungen der Motorkonstruktion darstellbar macht. In dieser Arbeit wird der aktuelle Stand der Erforschung von Gemischbildung und Verbrennung bei Dieselmotoren mit Direkteinspritzung zusammengefasst, die Common-Rail-Einspritzanlage zur Applikation an einem Dieselmotor Zetor 1404 definiert und deren Hauptkomponenten ausgelegt. Besondere Beachtung findet die Auslegung der Strahllagen der schräg eingebauten Einspritzdüse. Dafür wurde anhand der Phänomenologie der physikalischen Gemischbildung eine Modellvorstellung für die anzustrebende Strahlorientierung erarbeitet und angewandt.
Die Weiterentwicklung des Verbrennungsmotors zielt derzeit auf die deutliche Erhöhung der Leistungsdichte. Diese ermöglicht eine Verkleinerung des Motorhubvolumens unter Beibehaltung bzw- Verbesserung der Fahrleistung (Downsizing). Dadurch werden die anteiligen Reibverluste gesenkt und beim quantitätsgeregelten Ottomotor der drosselfreie Betriebsbereich erweitert. Das führt zur Verbesserung des effektiven Wirkungsgrades. Ein Mittel zur Erhöhung der Leistungsdichte ist die Anwendung der Abgasturboaufladung. Besonders beim Ottomotor ist damit ein problematisches Instationärverhalten verbunden. In der vorliegenden Arbeit werden Ansätze zur Verbesserung dieses Sachverhaltes untersucht und bewertet.