Die Schadstoffkonzentration im Rohabgas von Ottomotoren und die Konvertierungsrate von Drei-Wege-Katalysatoren sind vom Verbrennungsluftverhältnis abhängig, was sich im Mittel über die Lambdasonde einstellen lässt. Um in jedem einzelnen Zylinder definierte Gemischzusammensetzungen zu erhalten, müssen sowohl Luft- als auch Kraftstoffpfad geregelt werden. Zu diesem Zweck werden Softwarefunktionen auf der Motorsteuerung eingesetzt. Die Arbeit widmet sich der Entwicklung neuer Funktionen auf Seiten des Kraftstoffpfades, um die Zumessgenauigkeit von den in modernen Ottomotoren eingesetzten Direkteinspritzsystemen zu verbessern.
Das Betriebsverhalten der untersuchten Magnetventilinjektoren reagiert empfindlich auf Änderungen der Bauteilparameter, zu denen beispielsweise Alterungsvorgänge wie Ventilsitzverschleiß oder Düsenverkokung zählen. Somit ist der genaue Einspritzratenverlauf im Fahrzeug nicht bekannt. Die entwickelten Verfahren haben daher zum Ziel, Merkmale des Einspritzratenverlaufs zu identifizieren, um Korrekturen über die Ansteuerdauer der Injektoren vornehmen zu können. Zu diesen Merkmalen zählt die insgesamt innerhalb eines Einspritzpulses eingebrachte Kraftstoffmasse, der Injektordurchfluss sowie die Öffnungs- und Schließzeit. Die erzielbare Genauigkeit der Funktionen wird am Einspritzsystemprüfstand mit geeigneter Messtechnik ermittelt.
Fluktuationen im Luftverhältnis werden durch die Sauerstoffspeicherfähigkeit des Katalysators gedämpft. Für optimale Konvertierungsbedingungen muss die Sauerstoffbeladung innerhalb eines definierten Bereichs gehalten werden. Daher wird ein auf der Motorsteuerung lauffähiges Sauerstoffbeladungsmodell aufgestellt, das in der Bestimmung des Sollwerts der einzuspritzenden Kraftstoffmasse berücksichtigt wird.
Aktualisiert: 2021-12-22
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Kerstin Rensing beschäftigt sich mit der Bewertung und Verbesserung der Messqualität eines hydraulischen Messgeräts zur außermotorischen Bestimmung von Einspritzverlauf und -masse. Durch die Analyse der relevanten Einflussgrößen für die Einspritzverlaufsmessungen, wie Raildruck, Drehzahl, Gegendruck und Temperatur, konnte die Autorin die Reproduzierbarkeit der Messergebnisse deutlich verbessern. Zusätzlich bewertet sie die Übertragbarkeit auf motorische Einspritzmengenmessungen, unter anderem durch die Ergebnisse einer Prüfmedienvariation und durch Messungen mit verschiedenen Gegenmedien.
Aktualisiert: 2023-04-01
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Kerstin Rensing beschäftigt sich mit der Bewertung und Verbesserung der Messqualität eines hydraulischen Messgeräts zur außermotorischen Bestimmung von Einspritzverlauf und -masse. Durch die Analyse der relevanten Einflussgrößen für die Einspritzverlaufsmessungen, wie Raildruck, Drehzahl, Gegendruck und Temperatur, konnte die Autorin die Reproduzierbarkeit der Messergebnisse deutlich verbessern. Zusätzlich bewertet sie die Übertragbarkeit auf motorische Einspritzmengenmessungen, unter anderem durch die Ergebnisse einer Prüfmedienvariation und durch Messungen mit verschiedenen Gegenmedien.
Aktualisiert: 2023-04-04
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Bei den Verbrennungsmotoren wird es auch zukünftig weiter um die Reduzierung der Abgas-Emissionen gehen, die in immer wieder verschärften Gesetzgebungen festgelegt sind. Ein weiteres Kriterium ist insbesondere bei den Nutzfahrzeugen eine Verbesserung des Wirkungsgrades der Dieselmotoren und somit eine Reduktion des Kraftstoffverbrauchs. Die Grundlage hierfür wird bereits bei der Gemischbildung innerhalb des Zylinders gelegt und ist somit abhängig von einem hoch entwickelten Einspritzsystem.
In der vorliegenden Arbeit wurden verschiedene Injektordüsen untersucht, bei denen die Spritzlöcher eine von der Serie abweichende Form in der Längsachse aufweisen. Die Untersuchungen fanden dazu an verschiedenen Prüfständen statt. Dabei handelte es sich um Untersuchungen der Durchflusswerte, der Kavitationsneigung, der Einspritzstrahlgeometrien sowie der Emissionen bei der motorischen Verwendung. Gleichzeitig wurden die Ergebnisse mit Simulationen der Düseninnenströmung verglichen, um ein tieferes Verständnis für die Vorgänge zu erlangen.
Die Ergebnisse zeigen einen eindeutigen Einfluss der Lochform auf die Ausbildung von Turbulenz und Kavitation. Des Weiteren ergibt eine Änderung der Strömung sowohl bei der Strahlausbreitung als auch der Emissionsmessung an einem Forschungseinzylinder deutliche Unterschiede.
Aktualisiert: 2019-11-07
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