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20 1 Einleitung

Zusammenfassend grenzt sich die vorliegende Arbeit von den bisherigen Veröffentlichungen durch

folgende Punkte ab:

 realitätsnahe Darstellung der Dynamik des Luft- und A/jointfilesconvert/354834/bgaspfades

 Herleitung eines echtzeitfähigen, ﬂuidmechanischen Modells eines VTG-A/jointfilesconvert/354834/bgasturboladers

unter Berücksichtigung instationärer Wärmeﬂüsse und hydrodynamischer Lagerreibung;

Identiﬁkation mittels Kalt- und Heißmessungen am Motorprüfstand

 Abbildung von Verbrennungskenngrößen im dynamischen Motorbetrieb

 Entwicklung einer durchgängigen Methode zur Modellbedatung.

1.6 Inhaltliche Gliederung

Im nachfolgenden Kapitel (Kapitel 2) wird auf die Modellierung des Luft- und A/jointfilesconvert/354834/bgaspfades ein-

gegangen. Nach einer Beschreibung des Systems und einer Auﬂistung möglicher Modellierungs-

ansätze wird die Nachbildung der Luft- und A/jointfilesconvert/354834/bgasführung mittels des Ansatzes konzentrierter

Parameter dargestellt. Wie bereits in der Einleitung beschrieben, steht dabei die Nachbildung des

dynamischen Verhaltens im Vordergrund.

Die Modellbildung des A/jointfilesconvert/354834/bgasturboladers ist Gegenstand von Kapitel 3. Zunächst werden unter-

schiedliche Modellansätze vorgestellt und bewertet. Nachfolgend wird ein echtzeitfähiges, physi-

kalisch-parametrisches Turboladermodell auf Basis der eindimensionalen Stromfadentheorie ab-

geleitet. Das Turboladermodell wird in Modelle des Verdichters, der Turbine und des Laufzeugs

sowie in ein Reib- und ein Wärmeübergangsmodell untergliedert.

Kapitel 4 behandelt die mathematische Beschreibung des motorischen Innenprozesses. Die ther-

modynamische Modellierung erfolgt über ein Einzonenmodell. Der Verbrennungsablauf, beste-

hend aus einer Vor- und einer Hauptverbrennung, wird durch ein phänomenologisches Verbren-

nungsmodell beschrieben. Das Kapitel umfasst weiterhin die Modellierung des Ladungswechsels,

des Wandwärmeübergangs und des Kurbeltriebs.

In Kapitel 5 werden zunächst die Grundlagen der Schadstoffentstehung im Verbrennungsmotor

zusammengestellt. Anschließend werden experimentelle Modelle zur Berechnung der Stickoxid-

und Partikelemssionen erarbeitet.

Auf die Parametrierung des Motormodells wird in Kapitel 6 eingegangen. Es wird ein durchgän-

gige Bedatungsmethode entwickelt, die von der Prüfstandskonﬁguration bis hin zur Modellvali-

dierung reicht.

Die Abbildungsgenauigkeit des Simulationssystems soll in Kapitel 7 durch Vergleich mit Messda-

ten belegt werden. Als Bewertungsgrundlage dienen stationäre und dynamische Messungen vom

Motorprüfstand.

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