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E-Book

Grundlagen Verbrennungsmotoren

Simulation der Gemischbildung, Verbrennung, Schadstoffbildung und Aufladung

VerlagVieweg+Teubner (GWV)
Erscheinungsjahr2009
Seitenanzahl604 Seiten
ISBN9783834893444
FormatPDF
KopierschutzDRM
GerätePC/MAC/eReader/Tablet
Preis36,99 EUR
Das Buch spannt einen Bogen von einfachen thermodynamischen Grundlagen des Verbrennungsmotors hin zu komplexen Modellansätzen zur Beschreibung der Gemischbildung, Zündung, Verbrennung und Schadstoffbildung unter Beachtung der Motorperipherie von Otto- und Dieselmotoren. Damit liegt der inhaltliche Schwerpunkt des Buches auf den Simulationsmodellen und deren strömungstechnischen, thermodynamischen und verbrennungschemischen Grundlagen, wie sie für die Entwicklung moderner Verbrennungsmotoren unentbehrlich sind.

Univ.-Prof. Dr.-Ing. habil. Günter Merker leitete das Institut für Technische Verbrennung an der Universität Hannover.
Apl. Prof. Dr.-Ing. habil. Christian Schwarz ist Abteilungsleiter bei der BMW AG München, zuständig für Ladungswechsel und Verbrennung in der Ottomotoren-Serienentwicklung.

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Blick ins Buch
Inhaltsverzeichnis
Vorwort zur 4. Auflage5
Die Herausgeber7
Autorenverzeichnis9
Firmen- und Hochschulverzeichnis10
Firmen10
Hochschulen10
Kapitel, Beiträge und Mitarbeiter11
Inhaltsverzeichnis13
Abkürzungs- und Formelverzeichnis20
Abkürzungen20
Formelzeichen21
Teil A Thermodynamische und chemische Grundlagen24
1 Einleitung26
1.1 Vorbemerkungen26
1.2 Modellbildung26
1.3 Simulation28
2 Der Hubkolbenmotor32
2.1 Energiewandlung32
2.2 Geometrie des Kurbeltriebs33
2.3 Thermodynamik des Verbrennungsmotors38
2.4 Kenngrößen und Kennwerte54
2.5 Motorenkennfelder57
3 Verbrennungsdiagnostik62
3.1 Grundlagen der Druckindizierung62
3.2 Druckverlaufsanalyse103
3.3 Optische Messverfahren113
4 Motorische Verbrennung138
4.1 Brennstoffe138
4.2 Dieselmotoren147
4.3 Ottomotoren163
5 Reaktionskinetik190
5.1 Grundlagen190
5.2 Reaktionskinetik von Kohlenwasserstoffen197
6 Schadstoffbildung212
6.1 Abgaszusammensetzung212
6.2 Kohlenmonoxid (CO)214
6.3 Unverbrannte Kohlenwasserstoffe (HC)215
6.4 Partikelemission beim Dieselmotor224
6.5 Stickoxide233
Teil B Gesamtprozess-Simulation244
7 Reale Arbeitsprozessrechnung246
7.1 Ein-Zonen-Zylinder-Modell247
7.2 Zwei-Zonen-Zylinder-Modell292
7.3 Modellierung des Gaspfades303
7.4 Gasdynamik307
7.5 Hydraulische Simulation321
8 Aufladung von Verbrennungsmotoren330
8.1 Aufladeverfahren330
8.2 Simulation der Aufladung355
9 Abgasnachbehandlungssysteme388
9.1 Modellbildung und Simulation388
9.2 Abgaskatalysatoren388
9.3 Dieselpartikelfilter396
9.4 Dosiereinheiten403
9.5 Gesamtsystem404
Teil C Simulation der Verbrennung und Aufladung407
10 Gesamtprozessanalyse408
10.1 Allgemeines408
10.2 Thermisches Motorverhalten408
10.3 Motorreibung412
10.4 Stationäre Simulationsergebnisse (Parametervariationen)416
10.5 Transiente Simulationsergebnisse426
11 Phänomenologische Verbrennungsmodelle438
11.1 Dieselmotorische Verbrennung439
11.2 Ottomotorische Verbrennung456
12 Dreidimensionale Strömungsfelder466
12.1 Strömungsmechanische Grundgleichungen466
12.2 Turbulenz und Turbulenzmodelle472
12.3 Numerik Numerik Numerik488
12.4 Rechennetze495
12.5 Beispiele497
13 Simulation von Einspritzprozessen506
13.1 Einzeltropfenprozesse506
13.2 Strahlstatistik516
13.3 Euler-Strahlmodelle bzw. Formulierung der Strahldynamik über Observablen- Mittelwerte545
14 Simulation der Verbrennung558
14.1 Exkurs: Verbrennungsregimes558
14.2 Allgemeines Vorgehen560
14.3 Diesel-Verbrennung562
14.4 Homogener Benzinmotor (Vormischverbrennung)574
14.5 Benzinmotor mit Ladungsschichtung ( teilweise vorgemischte Flammen)590
14.6 Strömungsmechanische Simulation von Ladungswechsel, Gemischbildung und Verbrennung: Ausblick595
15 3-D-Simulation der Aufladung604
15.1 Allgemeines604
15.2 Grundlagen der 3-D-CFD Simulation von Turbomaschinen604
15.3 Postprocessing: Ergebnisanalyse und -darstellung612
15.4 Anwendungsbeispiele615
Sachwortverzeichnis618

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