Fundamentals of thermodynamic for pressure-based low-temperature premixed diesel combustion control

Abstract

This thesis shows the results of investigations about the combustion mechanisms of low-temperature premixed processes, in particular those in which only a partial homogenization of the fuel mixture is achieved, since they represent a realistic solution for commercial engine applications. Measurements has been carried out on a modern 6-cylinder diesel engine equipped with a rapid-prototyping ECU and in-cylinder pressure sensors. The engine has been operated on a dynamic test bench. On the base of thorough combustion analysis a new closedloop combustion control strategy has been defined. This has been completed by a procedure for allowing to switch the combustion mode to conventional diffusive combustion extending the drivability range up to engine full-load.

Die vorliegende Arbeit zeigt die Ergebnisse einer Untersuchung der Verbrennungsmechanismen von homogenisierten Niedertemperatur-Prozessen, insbesondere in Bereichen in denen eine Teilhomogenisierung des Kraftstoffgemisches erreicht wird und darum einen realistischen Lösungsansatz für kommerzielle Motoren darstellen. Messungen wurden am einem modernen vollindizierten 6-Zylinder Dieselmotor, ausgerüstet mit einem Rapid-Prototyping Steuergerät, durchgeführt. Der Motor wurde mit einem dynamischen Prüfstandsystem betrieben. Auf der Basis einer gründlichen Analyse wurde eine neue Regelungsstrategie der Verbrennung definiert, welche, durch die Definition eines Umschaltvorgangs zur konventionellen diffusiven Verbrennung, vervollständigt wurde. Damit wurde der Ausbau des möglichen Applikationsbereiches bis zur Volllast erweitert.