Gekoppelte Simulation des Einspritz- und Verbrennungsvorgangs eines Industrie-Dieselmotors

ARGESIM Report 21 (ISBN 978-3-903347-61-8), p 55-62, DOI: 10.11128/arep.21.a2114

Abstract

Um die zukünftigen Abgasemissionsgrenzen einhalten zu können, kommt einer sehr präzisen Regelung von Einspritzmenge und Einspritzbeginn eine entscheidende Bedeutung zu. Das Einspritzsystem, welches den Forderungen bestmöglich gerecht wird, ist das Common-Rail System. Das hier präsentierte Modell beschreibt ein 1D-Hydraulik Injektormodell in Simscape, welches an ein nulldimensionale Verbrennungsmotormodell ankoppelt. Zur Validierung des Injektormodells wurden Messungen an einem Einspritzverlaufsindikator durchgeführt. Dabei konnten gute Ergebnisse zwischen Simulation und Experiment erzielt werden. Im zweiten Schritt wurde ein in Matlab Simulink entwickeltes Modell mit einem phänomenologischen Verbrennungsmodell nach Barba erweitert. Als Eingangsparameter wird der Einspritzverlauf in das Verbrennungsmodell übergeben. Unter Berücksichtigung weiterer Teilmodelle wird daraus der Brennverlauf für das Verbrennungsmotormodell berechnet. Zwischen dem aus der Druckverlaufsanalyse (DVA) berechneten Brennverläufen und der Simulation konnten gute Ergebnisse erzielt werden. Des Weiteren zeigen die experimentellen und simulierten Zylinderdruckverläufe hohe Übereinstimmungen.