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M. Holzer:
"Untersuchungen zur Strahl-/Wandinteraktion bei einem modernen Dieselbrennverfahren";
Supervisor: B. Geringer, W. Weissel, D. Messner; E 315 Institut für Fahrzeugantriebe und Automobiltechnik, 2009; final examination: 2009-09-03.

Future emission standards require the steady development of exhaust gas aftertreatment systems, with the result of high production costs and increased fuel consumption.
The relevant expenditure is strongly connected with the engine raw issues. Therefore it is inevitably to reduce the raw emissions and the fuel consumption by taking action on the internal combustion.
The aim of this study was the further development of combusting processes concerning future emission standards. Therefore the influence of fuel migration and wall interaction with the combustion chamber on mixture formation and emissions was investigated.
In this work a single-cylinder-research-engine with optical cylinderhead access was applied. Emission relevant operating points from established test cycles were determined and analysed at the single-cylinder-research-engine. Additional to conventional measurements instrumentation a VisioScope-system for optical
investigation of mixture formation and combustion was available.
Different types of piston reliefs and injectors were examined and compared to the series-production status.
After comparison of different hardware versions an alternative combustion process was assessed. The aim of this combustion process is the reduction of premixed combustion with accompanying reduction of NOx-Emissions and noise of combustion.
Furthermore an alternative EGR measurement was constructed, established and analysed.

Zukünftige Emissionsgrenzwerte stellen eine große Herausforderung für die Automobilindustrie dar. Die aufgrund der Grenzwerte notwendige
Abgasnachbehandlung bei PKW-Dieselmotoren, erfordert einen beträchtlichen Aufwand an Herstellungs- und Entwicklungskosten und erhöht zudem den Kraftstoffverbrauch.
Da der diesbezügliche Aufwand stark mit den Motorrohemissionen verbunden ist, ist es auch weiterhin notwendig, Schadstoffemissionen und Verbrauch durch innermotorische Maßnahmen zu senken.
Schwerpunkt der Diplomarbeit lag deshalb in der Weiterentwicklung von bestehenden Brennverfahren hinsichtlich zukünftiger Abgasnormen. Zu diesem Zweck wurde in dieser Arbeit der Einfluss der Kraftstoffstrahlausbreitung und Wandinteraktion auf die
Gemischbildung und Emissionen eines modernen PKW-DI-Dieselmotors untersucht.
Dabei kam ein Einzylinder-Forschungsmotor mit optischen Zylinderkopfzugängen zum Einsatz. Zu Beginn wurden emissionsrelevante Motorbetriebspunkte aus vorhandenen Rollentests bestimmt und am Motorprüfstand analysiert. Zur Charakterisierung der Betriebspunkte stand zusätzlich zur konventionellen Prüfstandsmesstechnik ein VisioScope-System zur Verfügung, mit dem die Gemischbildung und Verbrennung optisch untersucht wurde.
Anschließend an die Diskussion des Basisbrennverfahrens wurden verschiedene Kolbenmulden- und Düsenvarianten untersucht und mit der Basis verglichen.
Neben der Untersuchung von verschiedenen Hardewarevarianten wurde eine
Potenzialabschätzung eines modifizierten Brennverfahrens durchgeführt. Ziel dieses Brennverfahrens ist die Reduktion des vorgemischten Anteils der Verbrennung, bei gleichzeitiger Reduktion des Verbrennungsgeräusches und der NOx-Emissionen.
Zusätzlich zu den obigen Untersuchungen wurde eine AGR-Massenmessung basierend auf dem Venturiprinzip ausgelegt, am Prüfstand aufgebaut und bewertet. Diese AGR-Massenmessung bietet eine alternative, zu der am Prüfstand verwendeten Methode der Bestimmung der AGR-Rate mithilfe der Abgasanalyse.