@PhdThesis{dbt_mods_00034551,
  author = 	{Heyden, Cornelius von},
  title = 	{Modellierung und Auslegung von Antriebsstr{\"a}ngen mit abgasturboaufgeladenen Ottomotoren},
  year = 	{2018},
  month = 	{May},
  day = 	{03},
  address = 	{Ilmenau},
  keywords = 	{Ottomotor; Abgasturbolader; Triebstrang; Modellierung},
  abstract = 	{Bei der Auslegung von Antriebsstr{\"a}ngen mit abgasturboaufgeladenen Ottomotoren ist das transiente Betriebsverhalten des Verbrennungsmotors von besonderem Interesse. Ein wesentlicher Grund ist die thermodynamische Kopplung von Verbrennungsmotor und Abgasturbolader. Diese hindert den Verbrennungsmotor, einer spontanen Lastanforderung zu folgen und hat bedeutenden Einfluss auf das transiente Beschleunigungsverhalten des Fahrzeugs. Die Simulation des Verbrennungsmotors zusammen mit dem Fahrzeug erm{\"o}glicht die Auswertung signifikanter Auslegungsparameter. Aufgrund ihrer hohen Komplexit{\"a}t und langen Rechenzeit gen{\"u}gen zyklusaufgel{\"o}ste Motorprozess-Simulationen nicht den Anforderungen, die an die Antriebsauslegung in der Vorentwicklung gestellt werden. Darum wird in dieser Arbeit ein Mittelwertmodell zur Auslegung von Antriebsstr{\"a}ngen mit abgasturboaufgeladenen Ottomotoren entwickelt. Im Mittelwertmodell wird die Arbeitsprozessrechnung durch einen Datensatz ersetzt und der Ladungswechsel durch nulldimensionale (konzentrierte) Volumina modelliert. Nachdem die Gr{\"o}{\ss}e des Turboladers entscheidenden Einfluss auf den transienten Motorprozess aus{\"u}bt, wird die Wechselwirkung zwischen Abgasturbolader und Verbrennungsmotor untersucht. Um mit einem einzigen Datensatz unterschiedliche Turboladergr{\"o}{\ss}en zu erfassen, wird bei der Vorausberechnung des Datensatzes die Turbine durch eine skalierbare Abgasdrossel ersetzt. F{\"u}r die Skalierung wird eine Korrelation zwischen Turbinengr{\"o}{\ss}e und dem Durchmesser der Abgasdrossel vorgestellt. Zwei neue Gleichungen f{\"u}r Turbinenfaktoren werden hergeleitet, um den Linearisierungsfehler in der Mittelwert-Turbine zu kompensieren. Die neu eingef{\"u}hrten Turbinenfaktoren bef{\"a}higen das Mittelwertmodell zur Vorausberechnung des transienten Betriebsverhaltens. Das Modell wird erfolgreich mit Messdaten aus transienten Fahrman{\"o}vern abgeglichen und es werden Anwendungsbeispiele, u. a. mit einem hybridisierten Antriebsstrang gezeigt. Das entwickelte Mittelwertmodell verk{\"u}rzt die Rechenzeit gegen{\"u}ber einem zyklusaufgel{\"o}sten Verbrennungsmotormodell um den Faktor 30-40 und eignet sich insbesondere f{\"u}r Auslegungsrechnungen, in denen Parameter wie Achs{\"u}bersetzung oder Turboladergr{\"o}{\ss}e systematisch variiert werden.},
  note = 	{Dissertation, Technische Universit{\"a}t Ilmenau, 2017},
  url = 	{https://www.db-thueringen.de/receive/dbt_mods_00034551},
  url = 	{http://uri.gbv.de/document/gvk:ppn:1020021721},
  file = 	{:https://www.db-thueringen.de/servlets/MCRFileNodeServlet/dbt_derivate_00040746/ilm1-2017000483.pdf:PDF},
  language = 	{de}
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