7 Reale Arbeitsprozessrechnung

7.1 Ein-Zonen-Zylinder-Modell
Huber (1990) gezeigt hat. Deshalb wurde die Wärmeübergangsgleichung für Niedriglast
korrigiert. Für
2
⎡ Vc
⎤ −0,
2 Vh
T1
2C1 cm
⎢ ⎥ pmi
≥ C2
( p − p0
)
⎣V
( ϕ)
⎦
p1
V1
(7.28)
gilt
⎡
2
⎛ V ⎤
⎢ c ⎞ −0, 2
w = C1
cm
1 + 2⎜
⎟ pmi
⎥ .
⎢
⎥
⎣
⎝ V ⎠
⎦
(7.29)
Ferner gilt: p mi
= 1 für p mi
≤ 1.
Zusätzliche Untersuchungen zum Wärmeübergangskoeffizienten – insbesondere zur Isolationswirkung
von Brennraumwandanlagerungen (Ruß, Ölkoks) – wurden von Vogel (1995)
durchgeführt. Aus diesen Untersuchungen resultieren weiterführende Änderungen der von
Huber modifizierten Gleichung. Für
2
⎡ Vc
⎤ Vh
T1
2C1 cm
⎢ ⎥ C3
≥ C2
( p − p0
)
⎣V
( ϕ)
⎦ p1
V1
(7.30)
gilt
⎡
2
⎛V
⎤
⎢ c ⎞
w = C1
cm
1 + 2⎜
⎟ C3
⎥ .
⎢
⎥
⎣
⎝ V ⎠
⎦
(7.31)
Die Konstante C 2 für direkteinspritzende Dieselmotoren wird in ihrem Gültigkeitsbereich
für Benzin-Ottomotoren erweitert
C 2
−3
= 3,
24⋅10
⎡ m ⎤
⎢ ⎥
⎣s
K ⎦
: DI-Motor, Ottomotor (Benzin).
Als neue Konstanten werden eingeführt:
C 2
−3
= 4⋅10
⎡ m ⎤
⎢ ⎥
⎣s
K ⎦
: Ottomotor (Methanol),
C 3 = 0,
8
: für Benzin,
C 3 = 1,
0
: für Methanol und
C 3
−0,
65λ
= 1 − 1,
2e
: für Diesel.
Bei mittelschnelllaufenden Großdieselmotoren ergeben sich z. T. Abweichungen bei der Berechnung
der Abgastemperatur gegenüber der Messung von ca. 20 K. Die zu gering berechnete
Abgastemperatur führt zu einer zu niedrigen Enthalpie an der Turbine und damit zu einem
geringfügig zu niedrigen Ladedruck. Für die Auslegung der Großdieselmotoren ist dies jedoch
entscheidend, da diese meist auf einen stationären Betriebspunkt optimiert sind. Aus
diesem Grunde hat Gerstle (1999) den Wärmeübergang nach Woschni für den Ladungswechsel
modifiziert. Die Konstante C 1 gilt dabei über den Punkt des Auslassöffnens hinaus, bis
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