Ein Zündstrahlverfahren für methanbasierte Kraftstoffe

Abstract

Die Nutzung von methanbasierten Kraftstoffen erschließt vielversprechende Möglichkeiten zur CO2-Optimierung von Antriebssystemen. Steigende Verdichtungsverhältnisse und höhere Aufladegrade verlangen nach hohen Zündspannungen zur Darstellung eines sicheren Funkenüberschlags, was mit einem hohen Elektrodenverschleiß einhergeht und problematisch für funkengezündete Verfahren sein kann. Daneben limitiert die klopfende Verbrennung nach wie vor den Wirkungsgrad. Die vorliegende Arbeit beschäftigt sich daher mit der experimentellen Untersuchung eines Zündstrahlverfahrens für Motoren in PKW-Größe. Abweichend von bisherigen Untersuchungen soll ein solches Verfahren unter Verwendung kostengünstiger Ottomotor-Komponenten dargestellt werden, was den Einsatz eines nach außen öffnenden Piezoinjektors beinhaltet. Weiterhin sollen verschiedene Kraftstoffe hinsichtlich ihrer Eignung als Zündöl untersucht werden. Ein erster Schwerpunkt beschäftigt sich mit der detaillierten Untersuchung des verwendeten Injektors, wobei der zweite Schwerpunkt der Arbeit auf der Untersuchung und Bewertung des Brennverfahrens an einem Einzylinder-Forschungsmotor liegt. Die Arbeit soll einen Beitrag zur Auslegung von Zündstrahlverfahren in kleinen Bohrungsklassen darstellen und deren Potenziale und Herausforderungen aufzeigen.