ISBN 9783843927963

978-3-8439-2796-3, Reihe Fahrzeugtechnik

Markus Thiel
Die partikelförmige Emission des Pkw-Dieselmotors im Fokus zukünftiger Anforderungen

174 Seiten, Dissertation Technische Universität Dresden (2015), Softcover, A5

Zusammenfassung / Abstract

Das Ziel der Arbeit war es aufzuzeigen wie die partikelförmige Rohemission des Dieselmotors innermotorisch, vor dem Hintergrund einer Erhöhung der Effizienz und der Verbesserung des Emissionsverhaltens, optimiert werden kann. Im Rahmen der experimentellen Versuchsreihen wurden vor diesem Hintergrund Untersuchungen zur Bestimmung der Charakteristik der Partikelemission eines Vollmotors am hochdynamischen, modellgesteuerten Motorenprüfstand und am Einzylinderforschungsmotor durchgeführt. Mit Hilfe von Regenerationsabbruchversuchen wurde der Einfluss der Charakteristik der Partikelemission auf das Beladungs- und Regenerationsverhalten des Dieselpartikelfilters veranschaulicht. Die Untersuchung der Partikelemission im dynamischen Betrieb erfolgte am hochdynamischen modellgesteuerten Motorenprüfstand unter realitätsnahen Randbedingungen. Mithilfe der Hardware-in-the-Loop-Versuchsumgebung wurde die Vermessung des realen Versuchsmotors in einem Testfahrzeug simuliert. Das Versuchsprogramm am hochdynamischen Motorprüfstand umfasste die Variation der Fahrdynamik, der Testmasse und der Konditionierung des simulierten Fahrzeugs. Im Rahmen der experimentellen Untersuchungen konnte der Beschleunigungspunkt ACP 50% als emissionstechnisch relevanter Motorbetriebspunkt des Neuen Europäischen Fahrzyklus identifiziert werden. Der ausgewählte Motorbetriebspunkt wurde in einem zweiten Schritt auf den Einzylinderforschungsmotor übertragen. Im Rahmen einer systematischen Parametervariation erfolgte dort die Bewertung des Einfluss der Abgasrückführung, des Ladedrucks und des Einspritzdrucks auf die Charakteristik der Partikelemission des Motors. Zusätzlich zur Variation der genannten Motorprozessgrößen wurde anhand der Modifikation des Düsenlochdurchmessers des Injektors der Einfluss einer konstruktiven Maßnahme auf die Eigenschaften der Partikelemission untersucht. Die experimentellen Versuche am Einzylinderforschungsmotor wurden von Messungen an der optisch zugänglichen Hochdruckkammer flankiert. Zentrale Methode zur Charakterisierung der Partikelemission war die Bestimmung der Partikelgrößenverteilung im dynamischen und stationären Betrieb des Verbrennungsmotors mit dem Engine Exhaust Particle Sizer. In ausgewählten Versuchen wurden zusätzlich Partikelproben mithilfe des Transmissionselektronenmikroskops optisch analysiert.