Optische und thermodynamische Analyse von fremdgezündet homogenem sowie pilotgezündet heterogenem Erdgasbrennverfahren für Nutzfahrzeugmotoren
Friedrich Dinkelacker, Fabian Marko
Mit dem Kraftstoff Erdgas betriebene Motoren stellen durch ihren reduzierten CO2-Ausstoß für schwere Nutzfahrzeuge eine vielversprechende Alternative dar. Betrachtet werden in dieser Arbeit zwei verschiedene Gas-Brennverfahren:
Bei dem pilotgezündet heterogenen Gas-Dieselbrennverfahren wird der Kraftstoff Erdgas unter hohem Druck direkt in den Brennraum eingeblasen und verbrennt als Diffusionsverbrennung. Da auf Grund der niedrigen Cetanzahl von Erdgas keine Selbstzündung der Gasstrahlen erfolgt, wird für die Zündung eine Dieselpiloteinspritzung verwendet. In dieser Arbeit werden mittels optischer Diagnostikmethoden die innermotorischen Verbrennungsvorgänge visualisiert und analysiert.
Das fremdgezündet homogene Otto-Gasbrennverfahren ist hier durch die Parameter Funkenzündung, stöchiometrische Gemischzusammensetzung und Ladungsverdünnung mittels rückgeführtem, gekühltem Abgas (AGR) charakterisiert. Als eine Möglichkeit zur Erhöhung der maximalen AGR-Rate wird die Optimierung des Zündvorganges identifiziert. Hierfür werden ein Koronazündsystem und ein Vorkammerzündsystem ausgewählt und deren Potenzial für eine Erhöhung der maximalen AGR-Rate untersucht.
