In dieser Dissertation wird ein völlig neuer Startvorgang eines Motors mit Benzindirekteinspritzung vorgestellt, der BDE-Direktstart. Dabei wird der Motor ausschließlich mittels gezielt einsetzender Verbrennungen gestartet, ohne Anlasser-Unterstützung oder Hilfe einer anderen E-Maschine. Es ist somit möglich, einen schnellen, leisen und emissionsarmen Start zu erzielen. Als Basis für eine systematische Optimierung des BDE-Direktstarts werden die thermodynamischen Vorgänge im Brennraum während der Startphase theoretisch untersucht. Dafür wurde ein spezielles thermodynamisches Motorsimulationsmodell entwickelt, welches die Einflüsse von Gemischqualität, Restgas, Turbulenz, Verbrennung, Wandwärme, Leckage, Ladungswechsel, Kurbeltriebdynamik und Reibung berücksichtigt. Eine Neuigkeit dieser Modellvorstellung ist die Erweiterung eines quasidimensionalen Verbrennungsmodells auf die Bedingungen der Verbrennung einer Schichtladung bei Drehzahl Null und die der weiteren direktstartspezifischen Verbrennungen. Dieses erweiterte quasidimensionale Verbrennungsmodell wird als 2/2-Zonen-Modell bezeichnet, da zwei Temperaturzonen - Zwei-Zonen-Modell Betrachtung - und zwei Gemischzonen - im Brennraum lassen sich eine Kraftstoffluftgemisch-Zone und eine Luftzone modellieren - vorhanden sind. Auf diese Weise werden die Zustände für die Gemischaufbereitung und Verbrennung des ersten Arbeitstaktes bei Drehzahl Null richtig erfasst. Die weiteren direktstartspezifischen Verbrennungen konnten über das konventionelle quasidimensionale Verbrennungsmodell unter Annahme einer homogenen Gemischbildung gut nachgebildet werden. Die besonderen Eigenschaften dieses Simulations-Tools sind die realitätsnahe Abbildung der ersten Startphase - Motorverharren zu Startbeginn und erste Umdrehungen der Kurbelwelle. Die hohe Übereinstimmung von gemessenen und simulierten Brenn-, Druck- und Drehzahlverläufen bestätigt die hervorragende Voraussagefähigkeit des Modells. Das gesamte Modell wurde mittels geeigneter Untersuchungen an einem Serien-Versuchsträger - einem Volkswagen Lupo 1.4l FSI - verifiziert.


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    Titel :

    BDE-Direktstart - Startoptimierung eines Ottomotors mit Direkteinspritzung mittels eines thermodynamischen Motorsimulationsmodells


    Beteiligte:

    Erscheinungsdatum :

    2004


    Format / Umfang :

    142 Seiten, Bilder, Tabellen, 64 Quellen


    Medientyp :

    Hochschulschrift


    Format :

    Print


    Sprache :

    Deutsch