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Will, Daniel:
Optimierung des Ladungswechselprozesses eines Zweitakt-Doppelkolbenmotors durch Simulation, Berechnung und Neukonstruktion von Brennraum, Ansaug- und Abgastrakt : M03/15.
Bayreuth
,
2015
(Masterarbeit,
2015
, Universität Bayreuth, Fakultät für Ingenieurwissenschaften, Lehrstuhl Konstruktionslehre/CAD)
Abstract
Die Beobachtungen bei Prüfstandsläufen lassen vermuten, dass die Qualität des Ladungswechsels beim Doppelkolbenmotor des LS Konstruktionslehre und CAD der Universität Bayreuth mangelhaft ist. Daher soll im Anschluss an die Darlegung der relevanten Grundlagen ein Modell aus analytischen Zusammenhängen erstellt werden, welches die Vorhersage kurbelwinkelabhängiger Variablen wie den Positionen der Kolben, sowie daraus abgeleitet des eingeschlossenen Volumens, den im Zylinder vorherrschenden Druck oder die Temperatur zulässt. Des Weiteren sollen Eigenschwingungen im Einlass- und Auslasstrakt zur Unterstützung des Ladungswechsels gefördert und dazu mathematisch beschrieben werden. Die Aussagekraft soll durch Zylinderdruckindizierung bei Prüfstandsläufen verifiziert, sowie Vor- und Nachteile des physikalisch-mathematischen Modells dargelegt werden. Zur Beurteilung des Ladungswechselprozesses im Ausgangszustand soll ein numerisches Modell der kalten Strömung verwendet werden. Anhand dessen Ergebnis werden Optimierungen des Einlasstrakts erfolgen. Eine darauf aufbauende numerische Verbrennungssimulation gibt weiterhin Aufschluss über den am Auslass benötigten Querschnitt. Sämtliche numerischen Berechnungen erfolgen mithilfe der Software ANSYS Workbench, das analytische Modell wird vektoriell mithilfe von MATLAB gelöst.