Skip to main content
main-content

Über dieses Buch

Die Wassereinspritzung ist eine vielversprechende Technologie, um Leistung und Wirkungsgrad von Verbrennungsmotoren zu steigern. Die direkte Wassereinspritzung weist viele Freiheitsgrade auf, während die indirekte Wassereinspritzung eine technisch kurzfristig umsetzbare Lösung darstellt. Maike Sophie Gern zeigt bei Spray- und Motorversuchen mit Wassereinspritzung eine verbesserte Verbrennungsschwerpunktlage sowie eine Reduktion der Abgastemperatur und Stickoxidemissionen. Gleichzeitig stellt der ungünstige Strahlaufbruch des Wassers hohe Anforderungen an das Einspritzsystem und erhöht die unverbrannten Kohlenwasserstoffe und die Partikelemissionen. Das Ziel der Autorin, die größtmögliche Wasserwirksamkeit zu erreichen, wird durch einen experimentell entwickelten Wasserwirkungsgrad unterstützt.

Inhaltsverzeichnis

Frontmatter

Kapitel 1. Einleitung und Motivation

Zusammenfassung
Zum Schutz der Umwelt hat aktuell die Reduzierung der anthropogenen Treibhausgase besonders hohe Priorität. Obwohl der Energiewirtschaftssektor den größten Anteil zu klimaschädlichen Emissionen beiträgt, müssen auch im Verkehrssektor insbesondere die CO2-Emissionen drastisch reduziert werden. Seit 1990 sind die CO2-Emissionen des Verkehrssektors praktisch nicht gesunken. Das liegt aber nicht an fehlenden Technologiefortschritten, sondern an stetig steigender Verkehrsleistung. [1; 2, S. 224 f.].
Maike Sophie Gern

Kapitel 2. Grundlagen der Wassereinspritzung in Ottomotoren

Zusammenfassung
Das Ziel jedes Gemischbildungsverfahrens ist, mittels einer schnellen Verdampfung und möglichst gleichmäßigen Durchmischung des Kraftstoffes mit der Luft eine für das jeweilige Brennverfahren optimale Verteilung zu erzeugen [13, S. 61]. Für die Wassereinspritzung gilt dasselbe, sodass die Erkenntnisse der Kraftstoffeinspritzung zunächst als Annahmen für die Einspritzung von Wasser übernommen werden können. So werden zum Beispiel die verschiedenen Herangehensweisen bei der Saugrohreinspritzung oder der Direkteinspritzung von Kraftstoff, sowohl mit dem Ziel eines homogenen Gemisches als auch der Schichtladung, analysiert und methodisch auf die Einspritzung von Wasser angewendet.
Maike Sophie Gern

Kapitel 3. Experimentelle Methodik

Zusammenfassung
In diesem Kapitel wird zunächst die Messtechnik, die im Rahmen dieser Arbeit eingesetzt wurde, vorgestellt, bevor anschließend ausgewählte Messverfahren genauer erläutert werden.
Maike Sophie Gern

Kapitel 4. Versuchsergebnisse

Zusammenfassung
Mithilfe der in 3.2 vorgestellten Komponentenprüfstände können die Einspritzparameter für Wasser und Kraftstoff verglichen werden. Wie in 2.1 beschrieben, sind die Spraygeschwindigkeit, die Ohnesorge-Zahl, der Spraywinkel, die Eindringtiefe und die Tropfengröße die Parameter, die für den Strahlaufbruch und letztlich die Gemischbildung von besonderer Bedeutung sind. Die Besonderheiten von Emulsionen bezüglich des Strahlaufbruchs werden beispielsweise von Steinhilber [114, S. 14 ff.; 88; 117] beschrieben.
Maike Sophie Gern

Kapitel 5. Zusammenfassung und Ausblick

Zusammenfassung
Die Wassereinspritzung ist eine vielversprechende Technologie, um Leistung und Wirkungsgrad von Verbrennungsmotoren zu steigern. Zur Erreichung der Klimaziele ist solch eine kurz- bzw. mittelfristige Lösung zur Wirkungs-gradsteigerung des Verbrennungsmotors erforderlich, da dieser unter anderem laut Kratzsch et al. [9, S. 372] auch in 2050 noch einen erheblichen Anteil am Flottenbestand der Individualmobilität aufweisen wird.
Maike Sophie Gern

Backmatter

Weitere Informationen

Premium Partner

    Bildnachweise