Untersuchung von zyklischen Verbrennungsschwankungen eines Ottomotors im HCCI-Betrieb
von Marius NeurohrDas CAI- oder auch HCCI-Brennverfahren birgt das Potenzial, sowohl Stickoxide als auch Partikelemissionen innermotorisch deutlich zu reduzieren. Der Betrieb eines Ottomotors im CAI-Betrieb ist jedoch mit einigen Herausforderungen verbunden. Dabei kann ein Phänomen von alterniernden zyklischen Verbrennungsschwankungen beobachtet werden. Diese Schwankungen können am Kennfeldrand dazu führen, dass es zu Verbrennungsaussetzern kommt und dadurch der Motor unvermittelt aus geht.
In Band 3/2018 der Schriftenreihe werden diese auftretenden alternierenden zyklischen Verbrennungsschwankungen an zwei Einzylinder-Ottomotoren mit Direkteinspritzung untersucht. Zur genaueren Betrachtung der Vorgänge im Brennraum wird die Wärmefreisetzung durch den kombinierten Einsatz von Standardmesstechnik, optischer Diagnostik und thermodynamischer Analyse (Arbeitsprozessrechnung und Druckverlaufsanalyse) untersucht.
Dabei werden zunächst die wenigen vorhandenen Erkenntnisse aus Literaturquellen auf den vorliegenden Versuchsträger übertragen. Im Fokus der Arbeit stehen dann zahlreiche Variationen der motorischen Betriebsparameter. Neben der Charakterisierung der grundsätzlichen Einflussgrößen werden vor allem mittels optischer Verbrennungsdiagnostik und neuer thermodynamischer Analysemethoden zyklusaufgelöste Erkenntnisse gewonnen. Die im vorliegenden Band durchgeführten Untersuchungen erweitern das grundlegende Verständnis der thermodynamischen Abhängigkeit von Arbeitsspielen in Ottomotoren mit kontrollierter Selbstzündung.
