@misc{GernKaufVaccaetal., author = {Gern, Maike Sophie and Kauf, Georg Malte and Vacca, Antonino and Franken, Tim and Kulzer, Andr{\´e} Casal}, title = {Ganzheitliche Methode zur Bewertung der Wassereinspritzung}, series = {MTZ - Motortechnische Zeitschrift}, volume = {80}, journal = {MTZ - Motortechnische Zeitschrift}, number = {7-8}, issn = {2192-8843}, doi = {10.1007/s35146-019-0070-x}, pages = {124 -- 129}, abstract = {Die k{\"u}nftige Effizienzsteigerung bei Ottomotoren mit Direkteinspritzung sowie die Reduktion von gas- und partikelf{\"o}rmigen Emissionen erfordern innovative Ans{\"a}tze. Durch die neue RDEGesetzgebung f{\"u}r leichte Kraftfahrzeuge verschiebt sich der Fokus hin zu dynamischen Testzyklen mit 12 \% mehr Hochlastbetriebspunkten im Vergleich zum WLTC (Worldwide harmonized Light Duty Test Cycle). Die Steigerung des Mitteldrucks bei Ottomotoren f{\"u}hrt zu einem effizienten Betrieb, der jedoch durch das Risiko irregul{\"a}rer Verbrennung und hohen Abgastemperaturen limitiert ist. Durch den Einsatz von Wassereinspritzung k{\"o}nnen sowohl die Klopfneigung als auch die Abgastemperatur reduziert werden, was den Schutz der Abgasnachbehandlungskomponenten bei gleichzeitiger Wirkungsgradsteigerung erm{\"o}glicht. Im Rahmen des FVV-Projekts „Wassereinspritzung bei Ottomotoren" wird der Einfluss der NiederdruckWassereinspritzung (NDWE) und Hochdruck-Wassereinspritzung (HDWE) untersucht. Insbesondere die Auswirkungen auf Gemischbildung, Verbrennung und Abgasnachbehandlung werden durch die Vernetzung von Experiment und Simulation analysiert.}, language = {de} } @misc{FrankenMaussSeideletal., author = {Franken, Tim and Mauß, Fabian and Seidel, Lars and Gern, Maike Sophie and Kauf, Malte and Matrisciano, Andrea and Kulzer, Andre Casal}, title = {Gasoline engine performance simulation of water injection and low-pressure exhaust gas recirculation using tabulated chemistry}, series = {International Journal of Engine Research}, volume = {21}, journal = {International Journal of Engine Research}, number = {10}, issn = {2041-3149}, doi = {10.1177/1468087420933124}, pages = {1857 -- 1877}, abstract = {This work presents the assessment of direct water injection in spark-ignition engines using single cylinder experiments and tabulated chemistry-based simulations. In addition, direct water injection is compared with cooled low-pressure exhaust gas recirculation at full load operation. The analysis of the two knock suppressing and exhaust gas cooling methods is performed using the quasi-dimensional stochastic reactor model with a novel dual fuel tabulated chemistry model. To evaluate the characteristics of the autoignition in the end gas, the detonation diagram developed by Bradley and coworkers is applied. The single cylinder experiments with direct water injection outline the decreasing carbon monoxide emissions with increasing water content, while the nitrogen oxide emissions indicate only a minor decrease. The simulation results show that the engine can be operated at l = 1 at full load using water-fuel ratios of up to 60\% or cooled low-pressure exhaust gas recirculation rates of up to 30\%. Both technologies enable the reduction of the knock probability and the decrease in the catalyst inlet temperature to protect the aftertreatment system components. The strongest exhaust temperature reduction is found with cooled low-pressure exhaust gas recirculation. With stoichiometric air-fuel ratio and water injection, the indicated efficiency is improved to 40\% and the carbon monoxide emissions are reduced. The nitrogen oxide concentrations are increased compared to the fuel-rich base operating conditions and the nitrogen oxide emissions decrease with higher water content. With stoichiometric air-fuel ratio and exhaust gas recirculation, the indicated efficiency is improved to 43\% and the carbon monoxide emissions are decreased. Increasing the exhaust gas recirculation rate to 30\% drops the nitrogen oxide emissions below the concentrations of the fuel-rich base operating conditions.}, language = {en} }