Untersuchungen zur Verbesserung des Teillastverhaltens eines mit Wasserstoff betriebenen Verbrennungsmotors

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Untersuchungen zur Verbesserung des Teillastverhaltens eines mit Wasserstoff betriebenen Verbrennungsmotors

Lienig, Uwe

Beim Wasserstoffmotor wird grundsätzlich zwischen der inneren und äußeren Gemischbildung unterschieden. Die Möglichkeiten zur Leistungssteigerung sind bei beiden Gemischbildungssystemen bekannt. Bei Teillastbetrieb zeigt sich, dass das Potenzial der äußeren Gemischbildung bisher nur wenig untersucht und noch nicht ausgeschöpft ist. Um die Möglichkeiten zur Verbesserung des Teillastverhaltens bei äußerer Gemischbildung zu bestimmen, werden Untersuchungen zum thermodynamisch günstigen drosselfreien, qualitätsgeregelten Teillastbetrieb, zur Gemischverteilung im Brennraum durch Variation der kennzeichnenden Parameter Einblaseort, Einblasebeginn und Einblasedauer, zum rückzündfreien Betrieb und zum Einfluss des Gemischbildungssystems auf die Mitteldruckschwankungen durchgeführt. Die Arbeitsschritte bei den Untersuchungen bedienen sich folgender Werkzeuge und Methoden: numerische Strömungssimulationen zur Ermittlung der Einlasskanalströmung und des Durchflusskoeffizienten sowie zur Analyse des Gemischbildungsvorganges, beginnend mit der Einblasung im Saugrohr bis zum Verdichtungsende praktische Motorversuche auf einem Prüfstand, thermodynamische Auswertung der auf dem Prüfstand gemessenen Druckverläufe. Die bei den verschiedenen Arbeitsschritten erzielten Ergebnisse dienen gegebenenfalls als Grundlage für die Anwendung bestimmter Methoden und Werkzeuge. Insbesondere die Strömungsberechnung baut auf Ergebnisse der Voruntersuchungen auf dem Motorprüfstand auf.