Zugl.: Wien, Techn. Universiẗat, Diss.

Zugl.: Hamburg, Universiẗat der Bundeswehr, Diss., 2008.

Die vorliegende Arbeit untersucht die Wirkungsgradpotenziale zylinderselektiver Ventilsteuerungen am Beispiel eines Vierzylinder-Viertakt-Ottomotors. Der hierfür erforderliche vollvariable Ventiltrieb wurde durch eine nockenwellenlose, elektrohydraulische Ventilaktorik umgesetzt. Bedeutender Bestandteil der Analysen sind die kinetisch-kinematischen sowie die energetischen Charakterisierungen des entwickelten Ventiltriebs sowie messtechnische Untersuchungen am Motorenprüfstand. Diese bilden im Hinblick auf Randbedingungen und Modellabgleich die Basis für ein 1D-Simulationsmodell, in welchem nachfolgend innovative zylinderindividuelle Ventilsteuerungsstrategien umgesetzt werden. Kernstück der Innovation ist dabei die Kombination aus Zylinderabschaltung, Laststeuerung durch Einlassventilsteuerzeiten (frühes Einlass schließen) und Entdrosselung mithilfe von Restgasrückführung durch die deaktivierten Zylinder. Zusätzlich werden ausgewählte Teilprobleme der Motorprozesssimulation (wie z.B. Mischungsprobleme) anforderungsbedingt mithilfe von CFD-Simulationen untersucht und optimiert. Außerdem wurde eine quantitative Bewertungsgröße für zeitbasierte, nockenwellenlose Ventilsteuerungen entwickelt: der Ladungswechselpotenzialquotient. Die Größe ermöglicht die Charakterisierung von Betriebsparametern vollvariabler Ventilsteuerungen und kann die Leistungsfähigkeit von Ventilsteuerungskonzepten quantitativ vergleichen.:1 Verbrennungsmotoren im Zielkonflikt zwischen Effizienz und Umweltverträglichkeit 2 Stand der Technik variabler Ventiltriebe 3 Theoretische Grundlagen und wissenschaftliche Fragestellung 4 Systematische und methodische Beschreibung der Forschungsarbeiten 5 Technische Beschreibung und messtechnische Untersuchungen am Versuchsträger 6 1D - Simulation des Prozessverhaltens von Verbrennungsmotoren mit neuartigen Ventilsteuerungen 7 Simulative Kopplung von Rechenmodellen bei Teilproblemen 8 Zusammenfassung und Ausblick