Ottomotorische Magerverbrennung mit Hochaufladung

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Wichtigste Ziele motorischer Forschungs- und Entwicklungsarbeiten an Verbrennungsmotoren sind heute die Verminderung der Schadstoffemissionen und des Kraftstoffverbrauches. Auf der Basis der Erkenntnisse der Forschungsstelle, die während der Darstellung eines erfolgreichen Magerbrennverfahrens für einen hoch verdichteten Nfz-Erdgasmotor mit sehr guten Eckwerten gewonnen wurden, soll das Grundlagenwissen dahingehend erweitert werden, dass ein ebenso effizientes Benzin-Magerverfahren für einen Pkw-Motor realisiert werden kann. Entscheidende Merkmale des Erdgas-Brennverfahrens, wie hohes Verdichtungsverhältnis, Hochaufladung und extrem mageres Gemisch, sollen übernommen werden, jedoch können die bei wesentlich größeren Motoren gefundenen Lösungen hinsichtlich Gemischbildung, Ladungsbewegung und Brennraumform nicht direkt übertragen werden, insbesondere weil sich die betrachteten Kraftstoffe, Erdgas bzw. Benzin, vor allem bezüglich Oktan- bzw. Methanzahl deutlich unterscheiden. Die wichtigste Thematik des Forschungsvorhabens ist die Homogenisierung des Gemisches, und zwar bezüglich der Anforderung an den Homogenisierungsgrad und bezüglich der Realisierungsmöglichkeiten. Hierzu wurden an der Forschungsstelle bereits erfolgreiche Vorarbeiten durchgeführt, die in den Veröffentlichungen dokumentiert sind. Basis der beantragten Forschungsarbeiten sind experimentelle Untersuchungen an einem Einzylinder-Forschungsmotor. Für alle Messungen sind eingehende thermodynamische Analysen des Motorprozesses vorgesehen. Die Hauptarbeitsschritte sind der Aufbau und die Inbetriebnahme des Prüfstandes mit umfangreicher Messtechnik, die Untersuchung der Gemischbildung sowie die Untersuchung der Magerlaufgrenze einschließlich der Zündung und der Klopfgrenze.