Wasserstoff-DI-Brennverfahren bieten durch die Variation von Druck und Zeitpunkt der H2-Einblasung weitere Optimierungspotenziale für den Verbrennungsmotor. Dass der Grund dafür in der Beeinflussung der Flammengeschwindigkeit über die mehr oder weniger ausgeprägte Gemischhomogenisierung/Ladungsbewegung zum Zündzeitpunkt liegt, bestätigten die optischen Messungen. Der Einblasezeitpunkt ist dabei der dominierende Einflussfaktor, der H2-Vordruck spielt eine untergeordnete Rolle. Die Messungen mit optischen Sensoren an einem H2-Motor ermöglichen Rückschlüsse auf die Verbrennung bzgl. Geschwindigkeit, Stabilität (VisioFlame), Gleichmäßigkeit und Anomalien (VisioKnock). Die Untersuchungsergebnisse an einem Einzylindermotor bestätigen die CFD-Berechnungen der Gemischbildung. Bei gemischansaugenden H2-Motoren besteht die Gefahr von Rück- und/oder Frühzündungen. Mit optischen Sensoren können diese visualisiert und untersucht werden. Durch eine H2-Direkteinblasung sind diese Verbrennungsanomalien wesentlich besser beherrschbar. Klopfen kann aber auch hier auftreten, wobei das Erscheinungsbild dem von Benzin ähnelt. Die Stoffeigenschaften von Wasserstoff bieten allerdings in Kombination mit einer Direkteinblasung dieses Kraftstoffes die ideale Möglichkeit für eine präzise Brennverlaufssteuerung. Nach der Einblasung einer gewissen Menge an Wasserstoff wird der Verbrennungsstart über eine externe Zündquelle eingeleitet. Der eigentliche Verbrennungsverlauf wird dann über die direkte Einbringung von Wasserstoff in die Verbrennungsflamme gesteuert, wodurch selbst bei hoher Verdichtung und Motoraufladung das Auftreten von Klopfphänomenen unter Kontrolle gehalten werden kann. Bei der BMW Group hat die Serienentwicklung von Wasserstoffmotoren bereits begonnen.
Einblicke in die Entwicklung eines Wasserstoff-Brennverfahrens mit innerer Gemischbildung
Insight into the development of a hydrogen combustion process with internal mixture formation
2003
16 Seiten, 18 Bilder, 1 Tabelle, 17 Quellen
Conference paper
German , English
Direkteinspritzender Wasserstoff-Dieselmotor - Entwicklung eines neuen Brennverfahrens
Tema Archive | 2000
|Automotive engineering | 1984
|Automotive engineering | 1997
|Messmethoden fuer die Entwicklung ottomotorischer Brennverfahren mit innerer Gemischbildung
Automotive engineering | 1996
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