Im Rahmen des FVV-Vorhabens 'DI-Laserzündung' wurde die Laserzündung im Homogen- und Schichtbetrieb untersucht. Ergänzend zur thermodynamischen Analyse wurden diverse optische Messtechniken sowie numerische Simulation eingesetzt, wodurch das Verständnis von Zündvorgang und Verbrennung verbessert wurde.Die Visualisierung des laserinduzierten Plasmas ergab eine Standzeit von deutlich unter einer Mikrosekunde. Durch die Messung des Luft-Kraftstoffverhältnisses am Zündort unter Verwendung der laserinduzierten Plasmaspektroskopie konnten die starken zyklischen Schwankungen des Luft-Kraftstoffverhältnisses am Zündort zum Zündzeitpunkt bei Ladungsschichtung nachgewiesen werden. Die Kombination beider Effekte führt bei der Laserzündung zu sehr schmalen Zündfenstern. Bei Ladungsschichtung gestaltet sich die Darstellung eines aussetzerfreien Motorbetriebs aufgrund der schmalen Zündfenster schwierig. Im Homogenbetrieb zeichnet sich die Laserzündung hingegen als hervorragendes Zündsystem aus. Die Entflammung läuft sehr schnell und stabil ab und die zyklischen Schwankungen des indizierten Mitteldrucks liegen auf niedrigem Niveau. Die motorischen Untersuchungen zeigen auch eine starke Streuung des Zünderfolgs (gemessen am indizierten Mitteldruck) bei Zyklen mit demselben Luft-Kraftstoffverhältnis am Zündort. Dies lässt sich mit den Resultaten von Modellsimulationen verstehen, die zeigen, dass u. a. auch die lokale Strömung am Zündort einen starken Einfluss auf die Entwicklung einer Flamme aus dem Zündkern hat. Außerdem sind nicht nur die lokalen Bedingungen am Ort des Zündkerns für die Flammenausbildung relevant, sondern auch die Eigenschaften des umgebenden Gases, das der Flammenkern umsetzen muss, um sich auszubreiten. Mit dem gegebenen Gemischbildungssystem erscheinen weitere Untersuchungen der Laserzündung bei Ladungsschichtung wenig aussichtsreich. Im Homogenbetrieb zeichnet sich die Laserzündung hingegen als hervorragendes Zündsystem aus. Die Entflammung läuft deutlich schneller und stabiler ab als bei der Transistorspulenzündung. Als Folge davon fallen auch die zyklischen Schwankungen des indizierten Mitteldrucks bei der Laserz ündung deutlich geringer aus. Bei höheren Lasten konnte darüber hinaus die Magerlaufgrenze leicht angehoben werden. Hohe Drücke zum Zündzeitpunkt führen zu einer verbesserten Absorption der Laserenergie im Brennraum. Folglich scheint die Laserzündung für Downsizing-Konzepte mit Aufladung besonders interessant zu sein. Allerdings befindet sich die Laserzündung noch in einem sehr frühen Entwicklungsstadium.


    Zugriff

    Zugriff über TIB

    Verfügbarkeit in meiner Bibliothek prüfen


    Exportieren, teilen und zitieren



    Titel :

    Untersuchung von Zündung und Verbrennung bei einem DI-Ottomotor mit strahlgeführtem Brennverfahren und Laserzündung


    Weitere Titelangaben:

    Investigation of ignition and combustion for a gasoline engine with spray guided direct injection and laser ignition


    Beteiligte:
    Banzhaf, Gerald (Autor:in) / Groß, Volker (Autor:in) / Kubach, Heiko (Autor:in) / Spicher, Ulrich (Autor:in) / Schießl, Robert (Autor:in) / Maas, Ulrich (Autor:in)


    Erscheinungsdatum :

    2010


    Format / Umfang :

    29 Seiten, 21 Bilder, 3 Tabellen, 10 Quellen


    Medientyp :

    Aufsatz (Konferenz)


    Format :

    Datenträger


    Sprache :

    Deutsch