In Folge der Simulation des Wankelmotors mit Hilfe von AVL BOOST wurden die Hauptparameter des Turboladers, der Gaswechselschlitze und Gasleitungen definiert. Die Simulation im FIRE diente der Bestimmung der Einspritzparameter. Durch die Variation von unterschiedlichen Geometrien wurde im FIRE die optimale Brennraumform definiert. Außerdem wurden die wichtigsten Verbrennungsparameter abgestimmt. Der Versuch die Auswertung der Zylinderdruckindizierung im T-s-Diagramm zu führen, kann als viel versprechend bewertet werden. Die gewonnen Kurvenverläufe liefern Informationen, die bei einer herkömmlichen Auswertung nicht zur Verfügung stehen. Dabei werden aber auch neue Fragen aufgeworfen, die im T-s-Diagramm allein nicht geklärt werden können. Zum besseren physikalischen Verständnis sind zusätzliche Messungen notwendig. Es muss das Ziel sein, die gesamte Charakteristik des Kurvenverlaufs zu erfassen und deren Einflussfaktoren zu quantifizieren. Danach könnten Richtungsweisende Ansätze zur Verbesserung des Wirkungsgrades im T-s- Diagramm gewonnen werden. Durch die Symbiose von Indizierdruckmessung, Auswertungsalgorithmus und Simulationsprogrammen wie BOOST und FIRE entstünde ein umfangreiches Werkzeug zur Entwicklung und Optimierung von neuen Verbrennungsmotoren. Im gegenwärtigen Zustand handelt es sich nur um eine Auswertehilfe. Der Algorithmus bzw. die Kurvenverläufe können nur Anhaltspunkte für Probleme und deren Lösung bieten. Eine Validierung der Ergebnisse durch zusätzliche Messungen oder Simulationen konnte im Zeitrahmen der Arbeit nicht durchgeführt werden, ist aber unumgänglich. In Bezug auf den KKM501 ergab die Auswertung besonders im Bereich der Verdichtung Optimierungsbedarf. Die dort zu- und abgeführten Wärmemengen stellen mit insgesamt 6% der Energiezufuhr einen erheblichen Verlust dar. Dass im Wankelmotor das Potenzial steckt, um die geforderten 39% effektiven Wirkungsgrad zu erreichen, zeigen besonders die Versuche mit Düse 6. In Kombination mit der vorgezogenen offenen Kolbenmulde konnte der innere Wirkungsgrad eines modernen TDI-Aggregates annähernd erreicht werden. Düse 9 besitzt ein höheres Entwicklungspotenzial von k=1,27. Auf Grund des geringeren effektiven Wirkungsgrads im Ausgangszustand verfehlt auch Düse9 im P06 mit maximal 38,12% den geforderten Zielwert. Weiteres Potenzial kann durch die besprochenen Maßnahmen ausgenutzt werden. Speziell der Ansatz eines hoch aufgeladenen Wankelmotors verspricht dabei Erfolg. Die zukünftige Entwicklungsstrategie für den KKM501 sollte versuchen dieses Konzept umzusetzen. Allerdings muss vorher das Problem des schlechten Ausbrands gelöst werden. Zur Bewertung der Muldenform sollten weitere Düsen in kommenden Messkampagnen ebenfalls mit der im P06 eingesetzten Muldenform getestet werden. Im Mittelpunkt sollte auch hierbei die Verbesserung des Ausbrandgrades stehen.
KeroDieWankFlumo - kerosinbetriebener Wankelflugmotor. Abschlussbericht Projekt 20T0808
2011
188 Seiten, Bilder, Tabellen, 107 Quellen
Report
Deutsch
Abschlussbericht Projekt UrbANT
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