Numerische Ermittlung von Brennraumwandtemperaturen bei Verbrennungsmotoren

In den letzten Jahrzehnten hat der Gesetzgeber die Abgasvorschriften stetig verschärft, um der Gefährdung von Umwelt und Mensch zu begegnen. Solche Gesetze sind sinnvoll und notwendig, da sich der PKW-Bestand in den letzten dreißig Jahren weltweit um mehr als das Zweieinhalbfache vergrößert hat. Aus diesem Grund ist die Verbesserung der Abgas- und Partikelemissionen bei Verbrennungsmotoren in der Automobilindustrie ein Schwerpunkt in Forschung und Entwicklung. Die Anwendung der numerischen Simulation zur Vorausberechnung von physikalischen innermotorischen Phänomenen hat sich, dank der immer höheren Prozessorgeschwindigkeiten, als ein besonders leistungsfähiges Werkzeug für die Prozessanalyse bei Verbrennungsmotoren, insbesondere für die Vorhersage der thermischen und mechanischen Belastungen, erwiesen. Von besonderem Interesse ist die thermische Beanspruchung der Bauteile im Bereich des Brennraums (Zylinderkopf, Kolben, Laufbuchse usw.), da diese eine wichtige Rolle im Betrieb von Verbrennungsmotoren spielt. Die Temperatur dieser Bauteile ist nicht nur aufgrund ihrer thermischen Belastung wichtig, sondern sie spielt auch eine besondere Rolle bei der Verbrennung und beim Wärmeübergang zwischen Brennraum und Kühlwasser. Es wurde ein eigenes Rechenmodell erarbeitet, mit dem es möglich ist, die Temperaturverteilung im Brennraum von Verbrennungsmotoren zu berechnen. Die Abbildung des Brennraums erfolgt modular, so dass die Modellierung eines beliebigen Verbrennungsmotors möglich wird.