Verfügbarkeit: Wirkungsgradsteigerung von Ottomotoren mittels Abgasenergienutzung für PKW-Anwendungen

Wirkungsgradsteigerung von Ottomotoren mittels Abgasenergienutzung für PKW-Anwendungen:

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Bibliographische Detailangaben
Beteilige Person:	Knapp, Daniel 1983- (VerfasserIn)
Format:	Hochschulschrift/Dissertation Buch
Sprache:	Deutsch
Veröffentlicht:	Aachen Shaker Verlag 2016
Schriftenreihe:	Berichte zur Thermodynamik und Verfahrenstechnik Band 5/2016
Schlagwörter:	Wärmerückgewinnung Expansionsmaschine Wirkungsgrad Ottomotor Clausius-Rankine-Prozess Abgaswärme Kraftfahrzeugmotor Benzinspray Flashboiling überhitztes Einspritzen Hochschulschrift
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adam_text	INHALTSVERZEICHNIS VORWORT I K URZFASSUNG III A B STRACT V 1 M OTIVATION 1 2 A U FGAB EN STELLU N G 5 3 A BW AERM ENUTZUNG - STAN D DER TECHNIK 7 3.1 MOEGLICHKEITEN ZUR NUTZUNG VON ABWAERME .............................................. 7 3.2 ABGASENERGIENUTZUNG MITTELS DAMPFKRAFTPROZESS .................................. 11 4 G RUNDLAGEN DER TH ERM ISCH -M ECH AN ISCH EN E NERGIE WANDLUNG 13 4.1 DER RANKINE-PROZESS ................................................................................ 13 4.2 AUSLEGUNGSRANDBEDINGUNGEN EINES ABGASENERGIENUTZUNGSSYSTEMS . . . 15 4.3 AUSWAHL EINES GEEIGNETEN A RBEITSM EDIUM S ........................................... 20 4.4 ANALYSE DER EINFLUSSGROESSEN AUF DEN PROZESSWIRKUNGSGRAD................... 25 4.5 SCHLUESSELKOMPONENTEN DER ENERGIEWANDLUNGSKETTE ............................... 28 5 A USLEGUNG EINER E XPANSIONSM ASCHINE 31 5.1 AUSWAHL EINES GEEIGNETEN EXPANDERTYPS.................................................. 31 5.2 SIMULATIONSMODELL ZUR BERECHNUNG EINES HUBKOLBENEXPANDERS .... 34 5.3 GRUNDLEGENDE WIRKUNGSGRADZUSAMMENHAENGE ........................................ 37 5.4 GEOMETRISCHE GRUNDAUSLEGUNG................................................................. 42 6 E X P ERIM EN TELLE U NTERSU CH U N G EIN ES H UBK OLB EN EXP AN D ERS 53 6.1 MESSAUFBAU UND V ERSUCHSMETHODIK........................................................ 53 6.2 AUFBAU DES V ERSUCHSTRAEGERS.................................................................... 55 6.3 BETRIEBSEIGENSCHAFTEN DES E X P A N D E RS ..................................................... 57 6.4 DISKUSSION DER UNTERSUCHUNGSERGEBNISSE .............................................. 62 6.4.1 EINFLUSS VON DRUCK UND DREHZAHL IM BETRIEBSKENNFELD ............ 62 6.4.2 EINFLUSS DES EINLASSSEITIGEN V ENTILTRIEBS ..................................... 68 6.4.3 EINFLUSS DES H UBVOLUM ENS........................................................... 73 6.5 WIRKUNGSGRADOPTIMALE B ETRIEBSSTRATEGIE.............................................. 76 7 PARAM ETERSTUDIIE ZUR O P TIM IERU N G DES S YSTEM W IRK U N GSGRAD ES 79 7.1 ABGLEICH VON SIMULATION UND MESSUNG .................................................. 79 7.2 EFFEKTIVE LEISTUNGSAUSBEUTE DES G ESAM TSYSTEM S .................................. 84 7.2.1 VERLUSTMECHANISMEN ENTLANG DER W IRKUNGSGRADKETTE ............... 85 7.2.2 AUSWIRKUNGEN DER SYSTEMVERLUSTE AUF DIE WIRKUNGSGRADCHARAK TERISTIK ............................................................................................. 88 7.3 ERGEBNISSE DER PARAMETERVARIATION........................................................... 90 7.3.1 EINFLUSS DES HUBVOLUMENS AUF DEN NUTZBAREN BETRIEBSBEREICH . 92 7.3.2 AUSWIRKUNGEN EINER VARIABLEN E INLASSSTEUERBREITE................... 94 7.3.3 AUSWIRKUNGEN EINER VARIABLEN EINLASSSTEUERZEIT ......................... 97 7.4 DEFINITION EINER WIRKUNGSGRADOPTIMALEN EXPANDERKONFIGURATION .... 100 8 V ERBRAUCHSPOTENZIALE DES A B GASEN ERG IEN U TZU N G SSY STEM S 105 8.1 STATIONAERE VERBRAUCHSPOTENZIALE.............................................................. 105 8.2 C02-POTENZIALE IN DYNAMISCHEN FAHRZYKLEN ........................................... 107 9 Z USAM M ENFASSUNG UND A USBLICK 115 L ITERATURVERZEICHNIS X IV F ORM ELZEICHEN UND A BK UE RZU N GEN X V A B BILDUNGSVERZEICH N IS X X IV T ABELLENVERZEICHNIS X X V G LEICHUNGS VERZEICHNIS X X V II A A NHANG X X IX A.L PARAMETERKENNFELDER DES REFERENZMOTORS AUDI EA888 1.8 TFSI GEN.3 XXIX A.2 STOFFDATEN VON ETHANOL IM P,H-DIAGRAMM .............................................. XXXII A.3 VERGLEICH VERSCHIEDENER ARBEITSMEDIEN ................................................. XXXIV A.4 BEWERTUNG VON EXPANDERTYPEN NACH VDI2225 ..................................... XXXVI A.5 REFERENZMOTOR AUDI EA888 1.8 TFSI GEN.3 ........................................ XL E ID ESSTA TTLICH E ERKLAERUNG XLI L EB EN SLAU F X LIII
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