Experimentelle und numerische Untersuchung zur Ausweitung des Betriebsbereiches der homogenen kompressionsgezündeten Verbrennung mit unterschiedlichen Restgasstrategien.

• Applicant: Dr.-Ing. Heiko Kubach
• Subject Area: Hydraulic and Turbo Engines and Piston Engines
• Term: from 2006 to 2008
• Project identifier: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Project number 26109868

Im Rahmen des beantragten Forschungsvorhabens sollen experimentelle und numerische Arbeiten durchgeführt werden, in denen der Einfluss unterschiedlicher Strategien der Restgaseinbringung zur Ausweitung des Betriebsbereiches mit homogener Kompressionszündung (Homogeneous Charge Compression Ignition ¿ HCCI) untersucht wird. GÜNTHNER [9, 10] hat am Institut für Kolbenmaschinen (IFKM) die Abgasrückhaltung zur Restgaseinbringung umgesetzt und untersucht. In dem beantragten Forschungsvorhaben sollen neue Strategien zur Restgaseinbringung untersucht werden. Dies sind die Abgasrücksaugung aus dem Auslasskanal und eine gezielte Kühlung des Restgases durch Rückströmen in den Einlasskanal. Besonderes Augenmerk der Untersuchungen liegt dabei auf einer Ausweitung des Betriebsbereiches durch eine gezielt geschichtete Abgasrückführung. Die mit der geschichteten Abgasrückführung erzielbare heterogene Temperaturverteilung im Brennraum soll die hohen Umsatzgeschwindigkeiten bei hohen Lasten reduzieren und somit eine Betriebspunkterweiterung zu hohen Lasten hin ermöglichen. Die Arbeiten umfassen die Erstellung eines Grundkonzeptes mittels thermodynamischer Analyse und numerische Berechnungen zur Restgasverteilung und Gemischbildung, den Umbau eines Versuchsträgers zur Realisierung der unterschiedlichen Restgasstrategien sowie die systematische, experimentelle Untersuchung ausgesuchter Konzepte zur Restgaseinbringung mit homogener Verbrennung. Durch den Einsatz von Spezialmesstechnik soll die Analyse von Zündung, Verbrennung, Konzentrationsverteilung des Restgases, Gemischqualität, Strömungsstruktur und Turbulenzintensität erfolgen und zum Abgleich der numerischen Simulation herangezogen werden. Das Potenzial zur Emissionsabsenkung wird durch Messung der Abgasschadstoffe bewertet.

• DFG Programme: Research Grants