The content spans from simple thermodynamics of the combustion engine to complex models for the description of the air/fuel mixture, ignition, combustion and pollutant formation considering the engine periphery of petrol and diesel engines. Thus the emphasis of the book is on the simulation models and how they are applicable for the development of modern combustion engines. Computers can be used as the engineers testbench following the rules and recommandations described here
Das Buch spannt einen Bogen von einfachen thermodynamischen Grundlagen des Verbrennungsmotors hin zu komplexen Modellansätzen zur Beschreibung der Gemischbildung, Zündung, Verbrennung und Schadstoffbildung unter Beachtung der Motorperipherie von Otto- und Dieselmotoren. Damit liegt der inhaltliche Schwerpunkt des Buches auf den Simulationsmodellen und deren strömungstechnischen, thermodynamischen und verbrennungschemischen Grundlagen, wie sie für die Entwicklung moderner Verbrennungsmotoren unentbehrlich sind.
Das Buch spannt einen Bogen von einfachen thermodynamischen Grundlagen des Verbrennungsmotors hin zu komplexen Modellansätzen zur Beschreibung der Gemischbildung, Zündung, Verbrennung und Schadstoffbildung unter Beachtung der Motorperipherie von Otto- und Dieselmotoren. Damit liegt der inhaltliche Schwerpunkt des Buches auf den Simulationsmodellen und deren strömungstechnischen, thermodynamischen und verbrennungschemischen Grundlagen, wie sie für die Entwicklung moderner Verbrennungsmotoren untentbehrlich sind. In der 2. Auflage werden dazu die bisherigen Bände der Reihe „Technische Verbrennung“ neu bearbeitet zusammengeführt.
Die Fahrzeugtechnologie ist eine internationale Schlüsselindusrie mit einem nach wie vor expandierendem Wachstumsmarkt. Der Forschungsbedarf der Fahrzeugindustrie lässt sich wegen der meist komplexen Ressortübergreifenden Fragestellung selten durch die Arbeitsschwerpunkte eines einzelnen Hochschulinstituts abdecken. Vielmehr ist der Forschungsbedarf häufig an den Schnittstellen mehrerer Institute angesiedelt. Durch die Zusammenarbeit verschiedener Fachdisziplinen unter dem Dach des Deutschen Zentrums für Fahrzeugkomponenten und -Systeme sind erhebliche Synergieeffekte zu erwarten.
Das Buch entstand auf der Grundlage einer einsemestrigen Vorlesung zur Wärmeübertragung. Es gibt eine Einführung in die grundlegenden Mechanismen der Wärmeleitung, Konvektion und Temperaturstrahlung sowie weiterführende Betrachtungen zu stationären und instationären, laminaren und turbulenten Wärmeübertragungsverhältnissen mit einem Überblick über technische Wärmeübertragungsapparate. Einzelne Kapitel werden durch Aufgaben ergänzt, und im Anhang befindet sich eine Formelsammlung mit den wichtigsten Gebrauchsformeln der Wärmeübertragung.
Bei der Auslegung und Gestaltung neuer Verbrennungsmotoren sind im Hinblick auf die Abgasgesetzgebung die Reduzierung des spezifischen Brennstoffverbrauchs und der Schadstoffbildung sowie Maßnahmen zur Abgasnachbehandlung in den letzten Jahren zunehmend in den Vordergrund getreten. - Anschließend an die Vorstellung der Brennstoffe aus Mineralöl und Kohle sowie alternativer Brennstoffe folgt eine umfassende Beschreibung der Otto- und Dieselmotorischen Verbrennung, wobei Detailfragen der Gemischbildung, Zündung und des Verbrennungsablaufs ausführlich erläutert werden. Im folgenden Kapitel wird die Schadstoffbildung, insbesondere die Bildung von Kohlenmonoxid, unverbrannten Kohlenwasserstoffen, Rußpartikeln und Stickoxiden behandelt. Dabei werden die wesentlichen reaktionskinetischen Prozesse erläutert und neuere Theorien vorgestellt. Im Anschluss daran werden Maßnahmen zur Schadstoffreduzierung beim Otto- und Dieselmotor beschrieben. Das Buch schliesst mit einem Kapitel über Abgasnachbehandlungsverfahren. Das Buch wendet sich an Studierende technischer Fachrichtungen an Universitäten und Fachhochschulen, aber auch an die in der Praxis tätigen Ingenieure.
Der Verbrennungsmotor hat seit seiner Erfindung vor über hundert Jahren eine weltweite Bedeutung als Antriebsaggregat für Fahrzeuge, Lokomotiven und Schiffe, aber auch für Generatoren in Kraftwerken, Blockheizkraftwerken und Notstromanlagen erlangt und wird diese herausragende Bedeutung auch noch auf absehbare Zeit behalten. - Nach einer kurzen Einführung werden zunächst die Hauptbauteile des Verbrennungsmotors vorgestellt und anschließend das dynamische Verhalten des Triebwerks sowie die Torsionsschwingungen der Kurbelwelle erläutert. Anschließend werden geschlossene Kreis-, offene Vergleichsprozesse und der Prozess des vollkommenen Motors diskutiert. In den folgenden beiden Kapiteln werden Ladungswechselprozesse für 4- und 2-Takt-Motoren erläutert sowie die verschiedenen Aufladeverfahren vorgestellt und ausführlich beschrieben. - Nach einem Abriss der Geschichte des Verbrennungsmotors schließt das Buch mit einer kurzen Einführung in Gasturbinen-Antriebe. Das Buch wendet sich sowohl an Studierende technischer Fachrichtungen an Universitäten und Fachhochschulen als auch an den in der Praxis tätigen Ingenieur.
