Entwicklung eines quasidimensionalen Mehrzonen-Modells zur Optimierung des Emissionsverhaltens und des Kraftstoffverbrauchs direkteinspritzender Dieselmotoren Abschlussbericht

The focus in modern diesel engines is on low fuel consumption and pollutant emissions. Computer modelling serves to reduce costly and time-consuming experiments. Models should have a valid physical basis and use only a few empirical equations in order to make it more generally valid than existing models.Bei der Entwicklung moderner Dieselmotoren liegen Schwerpunkte gleichzeitig auf der Reduzierung des Kraftstoffverbrauches und auf der Reduzierung der Schadstoffemissionen. Rechenmodelle, die beide Groessen zuverlaessig berechnen koennen, tragen dazu bei, die Anzahl von zeit- und kostenintensiven experimentellen Untersuchungen zu reduzieren, und fuehren so zu einer schnelleren Entwicklung von schadstoffarmen und verbrauchsguenstigen Motoren. Das zu entwickelnde Modell soll auf einer abgesicherten physikalischen Basis stehen und mit moeglichst wenigen empirischen Gleichungen auskommen, so dass eine wesentlich verbesserte Allgemeingueltigkeit gegenueber existierenden Modellen erreicht wird. (orig.)Available from TIB Hannover: F01B244 / FIZ - Fachinformationszzentrum Karlsruhe / TIB - Technische InformationsbibliothekSIGLEDeutsche Bundesstiftung Umwelt, Osnabrueck (Germany)DEGerman

Physikalisch fundierte Modellierung des instationaeren Wandwaermeueberganges im Brennraum von Dieselmotoren mit Applikation an 3D-CFD-Rechnungen Abschlussbericht

A phenomenological wall heat transfer model was developed for diesel engines, enhanced for application of the 3D-CFC code KIVA-3V, and implemented in the code. Further, the heat flow was measurement near the cylinder head, bushel and piston of a DI one-cylinder experimental diesel engine. The influence of soot radiation and convective heat transfer on the wall are modelled separately. The insulating effect of soot deposits on the walls during engine operation is taken into acount as well. The multizone model and the 3D model are in good agreement with the models by Han and Reitz (1997) and with experimental findings. The spatial resolution of heat flow at the wall further shows that both the radiative and convective heat flow are strongly locally dependent. The model presents a physically correct description of the heat flow at the wall of a diesel engine combustion chamber.Im Rahmen des gesamten Forschungsvorhabens wurden ein phaenomenologisches Wandwaermeuebergangsmodell fuer Dieselmotoren entwickelt, dieses wurde fuer die Anwendung in den 3D-CFD-Code KIVA-3V erweitert und in den Code implementiert. Zusaetzlich sind Waermestrommessungen im Brennraum an Zylinderkopf, Laufbuchse und Kolben durchgefuehrt worden. Dafuer stand ein direkteinspritzender Einzylinder-Versuchsdieselmotor zur Verfuegung. Das im Rahmen dieses Vorhabens entwickelte Waermeuebergangsmodell bildet den Einfluss der Russstrahlung und des konvektiven Wandwaermeueberganges separat ab. Die isolierende Wirkung von Russwandablagerungen waehrend des gefeuerten Motorbetriebes wird dabei ebenfalls beruecksichtigt. Das Mehrzonenmodell sowie das 3D-Modell zeigen sehr gute Uebereinstimmungen des raeumlich gemittelten Wandwaermestroms mit den Modellen von Han und Reitz (1997) und den experimentellen Ergebnissen. Die raeumliche Aufloesung der Wandwaermestroeme zeigt weiter, dass auf der Brennraumoberflaeche die Strahlungswaermestroeme und die konvektiven Waermestroeme stark ortsabhaengig sind. Damit ist das vorgestellte Modell in der Lage, die im Dieselmotor auftretenden Wandwaermestroeme physikalisch richtig wiederzugeben. (orig.)SIGLEAvailable from TIB Hannover: F03B555 / FIZ - Fachinformationszzentrum Karlsruhe / TIB - Technische InformationsbibliothekDeutsche Forschungsgemeinschaft, Bonn (Germany)DEGerman

Simulation des dynamischen Betriebsverhaltens von Grossdieselmotoren 1. Abschlussbericht - Motorspezifischer Teil

Available from TIB Hannover: RA 1581(683) / FIZ - Fachinformationszzentrum Karlsruhe / TIB - Technische InformationsbibliothekSIGLEBundesministerium fuer Wirtschaft, Bonn (Germany); Arbeitsgemeinschaft Industrieller Forschungsvereinigungen 'Otto von Guericke' e.V. (AIF), Koeln (Germany)DEGerman

Partikelkenngroessen. Analyse von Dieselpartikeln nach Abgaspartikelfilter bzw. Oxidationskatalysator im Hinblick auf wirkungsrelevante Kenngroessen Abschlussbericht

Parallel to emission reduction measures on the engine side, exhaust treatment systems for elimination of limited exhaust components are developed. The authors investigated the effects of oxydation catalysts and particulate filters on relevant particle characteristics. Particle filters were found to provide significant potential for reducing the particle number and the emitted particle surface, The potential of oxydation catalysts was lower by comparison, with the exception of limited emissions. The ultrafine particles formed during exhaust treatment in certain conditions did not have a solid core. According to recent research, this means a significant reduction of their toxicological potential. Further, it was found that the higher number of ultrafine particles is an effect provoked by the measuring conditions and is improbable to occur in real atmospheric conditionsParallel zu innermotorischen Massnahmen zur Verringerung der gasfoermigen Emissionen und der Partieklemissionen von Dieselmotoren werden Abgasnachbehandlungssysteme entwickelt, die mit hohem Wirkungsgrad die Emission limitierter Abgaskomponenten verringern koennen. In der vorliegenden Forschungsaufgabe wurde mit teilweise neuartigen Messverfahren an zwei Diesel-Pkw und einem Nutzfahrzeugdieselmotor untersucht, welchen Einfluss Oxidationskatalysatoren und Partikelfilter auf moeglicherweise wirkungsrelevante Partikelkenngroessen ausueben. Die Untersuchungsergebnisse zeigen, dass Partikelfilter im Hinblick auf moeglicherweise wirkungsrelevante Partikelkenngroessen ein signifikantes Potential zur Verringerung der Feststoffpartikelanzahl und der emittierten Partikeloberflaeche bieten. Oxidationskatalysatoren zeigten im Vergleich dazu mit Ausnahme der limitierten Emissionen ein deutlich geringeres Potential. Den bei der Abgasnachbehandlung unter bestimmten Bedingungen neu gebildeten ultrafeinen Partikeln konnte kein fester Kern nachgewiesen werden, was nach dem gegenwaertigen Kenntnisstand der Wirkungsforschung deren toxikologisches Potential signfikant reduziert. Wesentliches Ergebnis der Untersuchungen war weiterhin, dass es sich bei der bei Abgasnachbehandlung unter bestimmten Bedingungen im Abgassystem beobachteten Erhoehung der Anzahl ultrafeiner Partikel um einen durch die Messbedingungen provozierten Effekt handelt, der unter realen atmosphaerischen Bedingungen vermutlich nicht auftritt. (orig.)SIGLEAvailable from TIB Hannover: RA 1581(640) / FIZ - Fachinformationszzentrum Karlsruhe / TIB - Technische InformationsbibliothekBundesministerium fuer Wirtschaft, Bonn (Germany); Arbeitsgemeinschaft Industrieller Forschungsvereinigungen 'Otto von Guericke' e.V. (AIF), Koeln (Germany)DEGerman