Beitrag zum Downsizing von Fahrzeug-Ottomotoren

Rüden, Klaus von

Beitrag zum Downsizing von Fahrzeug-Ottomotoren

dc.contributor.advisor	Pucher, Helmut	en
dc.contributor.author	Rüden, Klaus von	en
dc.contributor.grantor	Technische Universität Berlin, Fakultät V - Verkehrs- und Maschinensysteme	en
dc.date.accepted	2004-12-10
dc.date.accessioned	2015-11-20T15:42:51Z
dc.date.available	2005-01-18T12:00:00Z
dc.date.issued	2005-01-18
dc.date.submitted	2005-01-18
dc.description.abstract	Der Trend zu immer leistungsstärkeren Motoren verlangt nach Motorkonzepten mit deutlichem Kraftstoffeinsparpotential zur Schonung der Ressourcen und zur Reduzierung der Schadstoffemissionen. In dieser Arbeit wird gezeigt, welches diesbezügliche Potential das Downsizing von Ottomotoren birgt. Für ein Gesamtsystem eines mit einem neuentwickelten Hybrid-Schraubenlader (SCREW-Lader) mechanisch aufgeladenen Motors (SCREW-Motor) wird unter Verwendung der Motorprozesssimulation gezeigt, welches Verfahren zur Motorlaststeuerung am besten geeignet ist, betriebspunktabhängig den höchstmöglichen Wirkungsgrad zu erzielen. Zu diesem Zweck wurde ein an der Forschungsstelle entwickeltes Rechenprogramm zur Motorprozesssimulation an die speziellen Belange der untersuchten Aufladeverfahren und der ottomotorischen Besonderheiten angepasst. Die Verifikation des Rechenprogramms wurde durch Rechnungs-Messungs-Vergleiche zu einem aufgeladenen 1,8 l Vierzylinder-Ottomotor durchgeführt. Der Vergleich zeigt eine gute Übereinstimmung. Die Simulation des so genannten SCREW-Motors hat gezeigt, dass das Laststeuerverfahren mit ladereinlassseitigem Steuerschieber das Potential besitzt, im Teillastbereich ähnlich günstige Kraftstoffverbrauchswerte wie der ATL-Motor zu erzielen, bei besserem Beschleunigungsverhalten, als es der ATL-Motor aufweist. Das dargestellte Laststeuerkonzept für mechanisch aufgeladene Ottomotoren, auf der Basis einer einlassschiebergesteuerten Schraubenmaschine, die nach dem SCREW-Prinzip arbeitet, konnte hinsichtlich seiner grundsätzlichen Sinnhaftigkeit und Machbarkeit auch am dynamischen Motorprüfstand verifiziert werden. Weiterführende Parameterstudien zum Downsizing haben gezeigt, dass die extreme Hubraumverkleinerung bei gleichzeitiger Aufladung, sowohl durch Abgasturboaufladung als auch durch Mechanische Aufladung, ein richtungsweisendes Motorkonzept darstellt, den Wirkungsgrad bei gleicher Motornennleistung deutlich zu steigern. Der abgasturboaufgeladene Downsizing-Motor konnte gegenüber dem Referenzmotor (leistungsgleicher Saugmotor) im stationärem Betrieb bis zu 31 % Kraftstoff einsparen, im dynamischem Betrieb wurde ein Verbrauchsvorteil von 15,5 % erzielt. Der mechanisch aufgeladene Motor zeigte gegenüber dem leistungsgleichen Saugmotor im dynamischen Betrieb einen Kraftstoffverbrauchsvorteil von 11,8%. Weiterhin wird gezeigt, dass mit einem im Betrieb verstellbaren Verdichtungsverhältnis die ohnehin schon günstigen Kraftstoffverbrauchswerte des aufgeladenen Motors im Teillastbereich noch weiter verbessert werden können. Dabei kann im unteren und untersten Teillastbereich höchstmögliche Verdichtung gefahren werden, ohne dass klopfende Verbrennung auftritt. Insgesamt konnte durch das Downsizing und die variable Verdichtung für den betrachteten Modellmotor der Kraftstoffverbrauch gegenüber dem Referenzmotor im dynamischen Betrieb um bis zu 26.5% reduziert werden.	de
dc.identifier.uri	urn:nbn:de:kobv:83-opus-7224
dc.identifier.uri	https://depositonce.tu-berlin.de/handle/11303/1118
dc.identifier.uri	http://dx.doi.org/10.14279/depositonce-821
dc.language	German	en
dc.language.iso	de	en
dc.rights.uri	http://rightsstatements.org/vocab/InC/1.0/	en
dc.subject.ddc	620 Ingenieurwissenschaften und zugeordnete Tätigkeiten	en
dc.subject.other	Abgasturbolader	de
dc.subject.other	Aufladeaggregat	de
dc.subject.other	Aufladung	de
dc.subject.other	Downsizing	de
dc.subject.other	Kr	de
dc.subject.other	Motorprozesssimulation	de
dc.subject.other	Schraubenlader	de
dc.subject.other	Simulation	de
dc.subject.other	Verdichtungsverhältnis	de
dc.subject.other	Wirkungsgrad	de
dc.subject.other	Downsizing	en
dc.subject.other	Fuel consumption	en
dc.subject.other	Gas exchange losses	en
dc.subject.other	Load control	en
dc.subject.other	Screw charger	en
dc.subject.other	SI engine	en
dc.subject.other	Simulation	en
dc.subject.other	Supercharging	en
dc.subject.other	Throttle losses	en
dc.subject.other	Turbocharging	en
dc.title	Beitrag zum Downsizing von Fahrzeug-Ottomotoren	de
dc.title.translated	Contribution to Downsizing of SI engines	en
dc.type	Doctoral Thesis	en
dc.type.version	publishedVersion	en
tub.accessrights.dnb	free	*
tub.affiliation	Fak. 5 Verkehrs- und Maschinensysteme	de
tub.affiliation.faculty	Fak. 5 Verkehrs- und Maschinensysteme	de
tub.identifier.opus3	722
tub.identifier.opus4	728
tub.publisher.universityorinstitution	Technische Universität Berlin	en

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