oder Emulsionseinspritzung auf die homogene Dieselverbrennung

Kurzfassung
Die Arbeit untersucht den Einfluss der getrennten Wassereinspritzung sowie der
Nutzung von Emulsionen auf die homogene Dieselverbrennung.
Zunächst wird die homogene Dieselverbrennung ohne Wasserzugabe von der
Einspritzung über die Homogenisierung bis einschließlich der Verbrennung
anhand am Einhubtriebwerk gewonnener experimenteller Ergebnisse aufgezeigt.
Anschließend liefert eine 0-dimensionale Betrachtung eine aussagekräftige
Grundlage zum thermodynamischen und kinetischen Verständnis der primär
physikalischen Wirkungsweise von Wasser. Der Hauptteil der Arbeit widmet
sich dem Vergleich der beiden Wasserzugabeverfahren auf Basis von experimentellen
Ergebnissen sowie CFD-Simulationen. Aufgrund des Verdampfungsverhaltens
liefert auch eine Emulsion keine perfekte, jedoch eine deutlich
höhere Überlappung von Kraftstoff- und Wasserdampf, womit die Zündung
effektiver verzögert wird und niedrigere Stickoxidemissionen resultieren. Bei
der getrennten Einspritzung ist dagegen die Verdampfung der Kraftstofftropfen
intensiver, eine bessere Kraftstoffhomogenität wird erzielt und in Folge die
Rußbildung besonders effektiv gesenkt. Das Wasser generiert dann höhere Temperaturgradienten,
wodurch die von sukzessiven Selbstzündungen dominierte
Verbrennungsausbreitung und damit die Druckanstiegsrate intensiver gesenkt
werden.
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