Analyse von Vorentflammungsphänomenen an hoch aufgeladenen Ottomotoren mit Direkteinspritzung

Gegenstand dieser Arbeit ist die Analyse des Phänomenes der Vorentflammung an einem hoch aufgeladenen Ottomotor mit Direkteinspritzung. Die limitierende Wirkung der Vorentflammung auf den erreichbaren Downsizing-Grad bzw. den effektiven Mitteldruck führt zu dem Ziel dieser Arbeit, die Grenzen für das Auftreten der Selbstzündung in höhere Lastbereiche zu verschieben, ohne jedoch systemimmanente Nachteile im Kraftstoffverbrauch hinzunehmen. Zu diesem Zweck werden mit Hilfe von statistischen, thermodynamischen und optischen Methoden die Eigenschaften der Vorentflammung analysiert und erstmalig ein ganzheitliches Erklärungsmodell erarbeitet. Aus diesen Ergebnissen ergeben sich zwei mögliche Optimierungsansätze. Einerseits können die global im Brennraum vorherrschenden thermodynamischen Zustände und andererseits die lokalen Bedingungen optimiert werden. Diese Verbesserungsansätze zur Vermeidung von Vorentflammungen werden durch die Kombination von experimentellen Versuchen und numerischen Berechnungen auf ihre Sensitivität geprüft. Die aus den Untersuchungen erhaltenen Ergebnisse zeigen eindeutig, dass eine Verschiebung der Vorentflammungsgrenze für den vorliegenden Versuchsträger in höhere Lastbereiche durch beide Optimierungsansätze möglich ist.