5. Dieselmotorische Verbrennung

Die dieselmotorische Verbrennung ist gekennzeichnet durch eine heterogene Gemischbildung mit Diffusionsflamme. Die verwendeten Kraftstoffe sind leicht brennbar und entzünden sich bei hoher Kompression selbstständig ohne externe Zündquelle. Die Gemischbildung wird durch Einspritzdruck, Düsenlochgeometrie und Brennraumströmung beeinflusst. Moderne Dieselmotoren sind Direkteinspritzer mit Mehrventiltechnik und zentral sitzender Einspritzdüse. Die Einlasskanäle können vorwiegend zur Drallbildung und/oder füllungsorientiert ausgelegt werden. Eine Aufladung mit Ladeluftkühlung erhöht den Wirkungsgrad und die Leistungsdichte. Sie erlaubt außerdem eine Emissionsminimierung. Die externe und gekühlte Abgasrückführung (AGR) ist die wirksamste Methode zur NOx-Reduktion. Zur Verringerung der Rußemission ist genügend Temperatur zur Rußoxidation zu gewährleisten. Alternative Verbrennungsverfahren sind gekennzeichnet durch alternative Kraftstoffe und/oder Anteile an homogener Verbrennung. Als alternative Kraftstoffe sind Flüssigkeiten und Gase aus biogener Herstellung verbreitet. Brennverfahren mit homogenen Verbrennungsanteilen sind durch die jeweiligen Methoden der Verlängerung des Zündverzugs zu unterscheiden. Für die Berechnung der dieselmotorischen Verbrennung stehen Modelle unterschiedlicher Komplexität zur Verfügung. Sie beginnen bei der Aufstellung von Energie- und Massenerhalt und gehen über die Berücksichtigung von zeitlich sich ändernden Prozessgrößen, wie beispielsweise von Druck und Temperatur bis hin zu komplexen dreidimensionalen finite Volumenmodellen mit Lösung reaktionskinetischer Ansätze (CRFD).