Teilprojekt 4: Regelung der teilhomogenisierten Verbrennung im Dieselmotor durch vollvariable Einspritzung
Das Teilprojekt 4 (TP4) wird durch das Institut für technische Verbrennung (ITV) der RWTH Aachen untersucht. Im Fokus des Projektes steht die Optimierung der teilhomogenen Verbrennung in einem kompressionsgezündeten Verbrennungsmotor.
Hierzu wird zunächst eine Multiskalenregelung für die PCCI-Brennung entwickelt, welche die Einspritzung bzw. den Brennverlauf als zentrale Regelgröße nutzt.
Durch die Optimierung der Niedertemperaturkinetik und eine Reduktion der Modelle soll die Analyse der Messungen mittels CFD-Simulationen unterstützt werden.
Hierdurch sollen die Zusammenhänge zwischen NTV und einer geregelten HTV auf Performanz-Kennzahlen des Motors analysiert werden.
Außerdem wird ein Ionenstromsensor in den Versuchsträger integriert und eine Ionenstromkinetik entwickelt. Hierdurch wird es möglich dieses Signal zur Verbrennungsregelung zu nutzen, um eine optimale Regelung der NTV zu erreichen.
Ziele in Förderperiode 2
- Identifikation und Analyse der Wechselwirkung von NTV und Alpha-Prozessstrategie sowie deren Auswirkung auf die Performanz-Kennzahlen.
- Beschreibung der Zusammenhänge Einspritzung/Brennverlauf und Brennverlauf/Emissionen durch reaktionskinetische Modellansätze, besonders im Hinblick auf die sehr frühe Wärmefreisetzung.
- Vereinfachung der Modelle für die echtzeitfähige PCCI-Verbrennungsregelung.
Highlights der Förderperiode 1
- Untersuchung der PCCI Verbrennung durch ein bis zwei Voreinspritzungen
- Untersuchung einer druckverlaufsgeregelten Verbrennung
- Identifikation des Zusammenhangs zwischen Brennverlauf und Performance
- Abbildung des Druckverlaufs durch eine Hauptkomponenten-Analyse (PCA)
- Kopplung der PCA mit künstlichen neuronalen Netzen (KNN) zur Abbildung von Emissionen und Wirkungsgraden
- Modellierung des Einspritzverlaufs durch detaillierte Messungen am Einspritzratenprüfstand
- Prädiktion der Verbrennung mittels 0D-Simulationen für die Entwicklung echtzeitfähiger Verbrennungsregler
- Optimierung der Reaktionsmechanismen der Niedertemperaturverbrennung (NTV)
- Detaillierte CFD-Simulationen der Verbrennungsmodi
Univ.-Prof. Dr.-Ing. Heinz Pitsch
Teilprojektleiter
Dr.-Ing. Dipl.-Wirt.-Ing. Joachim Beeckmann
Teilprojektleiter
Dr.-Ing. Stefania Esposito
Wissenschaftliche Mitarbeiterin
Dominik Golc, M. Sc.
Wissenschaftlicher Mitarbeiter
