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2022 | Buch

NOx-Speicherkatalysatorregeneration bei Dieselmotoren mit variablem Ventiltrieb

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Über dieses Buch

Michael Brotz untersucht in seiner Arbeit das Potenzial des variablen Ventiltriebs für die NOx-Speicherkatalysatorregeneration bei Dieselmotoren im unteren Teillastbetrieb. Er zeigt durch umfangreiche thermodynamische Analysen den Einfluss hoher interner Restgasraten auf das unterstöchiometrische Brennverfahren. Die Versuche erfolgen experimentell auf dem Motorenprüfstand an einem Vier-Zylinder-Dieselmotor mit variablem Ventiltrieb. Mithilfe der entwickelten Methodik und dem variablem Ventiltrieb gelingt es dem Autor, den zulässigen Kennfeldbereich der NOx-Speicherkatalysatorregeneration zu geringeren Motorlasten hin zu erweitern.

Inhaltsverzeichnis

Frontmatter
Kapitel 1. Einleitung und Motivation
Zusammenfassung
Ein Blick in die aktuellen Zahlen der neu zugelassenen Personenkraftwagen in Deutschland genügt, um die Relevanz des Dieselmotors darzustellen. Zulassungszuwächse sind vor allem in den höheren Leistungsklassen wie den SUVs zu verbuchen. Gleichzeitig werden in Form von Flottenmittelverbräuchen immer strenger werdende CO2-Grenzwerte des Gesetzgebers auferlegt.
Michael Brotz
Kapitel 2. Stand der Technik
Zusammenfassung
Bei modernen Viertakt-Pkw-Dieselmotoren wird der Kraftstoff zum Ende des Kompressionstaktes über einen Injektor direkt in den Brennraum eingebracht. Dort kommt es aufgrund des vorherrschenden Druckes und der Temperatur zu einer Selbstzündung des Dieselkraftstoffs. Für die Bereitstellung des Einspritzdruckes finden heutzutage Common-Rail-Systeme die weiteste Verbreitung.
Michael Brotz
Kapitel 3. Versuchsaufbau
Zusammenfassung
Der Grundmotor ist ein seriennaher Vierzylinder-Dieselmotor. Der variable Ventiltrieb stellt einen Sonderaufbau dar. Die wichtigsten Daten des Grundmotors sind in Tabelle 3.1 gelistet.
Michael Brotz
Kapitel 4. Messmethodik und Messdatenauswertung
Zusammenfassung
Wie in Abbildung 4.1 zu sehen, sind die Untersuchungen des unterstöchiometrischen Brennverfahrens in drei Blöcke eingeteilt. Der erste Block beinhaltet die Untersuchung des dieselmotorischen Brennverfahrens bei geringer Zylinderfüllung. Dabei wird das Androsselungsverhalten des Versuchsmotors bei unterschiedlichen internen Restgasraten gezeigt.
Michael Brotz
Kapitel 5. Grunduntersuchung zur Absenkung der Luftmasse
Zusammenfassung
In diesem Unterkapitel wird das Androsselungspotenzial des Versuchsmotors untersucht. Dafür wird bei mehreren zweiten Auslassventilhub-Stellungen und einer Motordrehzahl von 1500 1/min sukzessive die Frischluftmasse verringert. Die Stellgröße ist die Drosselklappe. Ausgehend von voll geöffnet wird sie stufenweise geschlossen.
Michael Brotz
Kapitel 6. Analyse des unterstöchiometrischen Brennverfahrens
Zusammenfassung
Dieses Kapitel beschäftigt sich mit der Grundlagenuntersuchung des unterstöchiometrischen Brennverfahrens. Wie bereits in Kapitel 4.​3 beschrieben, sind nur zwei Einspritzungen aktiv. Ziel ist die Beschreibung, der grundlegenden Wirkzusammenhänge einzelner Parameter auf das unterstöchiometrische Brennverfahren.
Michael Brotz
Kapitel 7. Potenzialabschätzung hoher interner Restgasraten
Zusammenfassung
Die grundlegende Vorgehensweise bei der Entwicklung einer Mehrfacheinspritzstrategie ist bereits in Kapitel 4.4 beschrieben. Die Grundlagenuntersuchungen der vorherigen Kapitel zeigen, dass das Brennverfahren sehr sensitiv auf Änderungen der Einspritzstrategie und der internen Restgasrate reagiert. Um eine Potenzialabschätzung für den realen Fahrbetrieb treffen zu können, wird in diesem Kapitel die Entwicklung einer Mehrfacheinspritzstrategie beschrieben
Michael Brotz
Kapitel 8. Zusammenfassung und Ausblick
Zusammenfassung
Das Ziel der vorliegenden Arbeit ist, den Kennfeldbereich der NOx-Speicherkatalysatorregeneration in den unteren Motorlastbereich zu erweitern. Als Lösungsansatz wird hierfür ein variabler Ventiltrieb eingesetzt. Der Hauptfokus liegt auf der Ventiltriebskonfiguration, die einen zweiten Auslassventilhub ermöglicht.
Michael Brotz
Backmatter
Metadaten
Titel
NOx-Speicherkatalysatorregeneration bei Dieselmotoren mit variablem Ventiltrieb
verfasst von
Michael Brotz
Copyright-Jahr
2022
Electronic ISBN
978-3-658-36681-0
Print ISBN
978-3-658-36680-3
DOI
https://doi.org/10.1007/978-3-658-36681-0

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