DFG-For­­schungs­­­grup­­pe 2401

„Optimierungsbasierte Multiskalenregelung motorischer Niedertemperatur-Brennverfahren“ Teilprojekt Charakterisierung der Niedertemperaturkinetik großer Kohlenwasserstoffe für die Modellentwicklung zur Motorenregelung“

Die Niedertemperaturverbrennung (NTV) kann den Wirkungsgrad von Motoren erhöhen und gleichzeitig deren Emissionen verringern. Bei der NTV wird ein möglichst homogenes Kraftstoff-Luft-Gemisch erzeugt und nach Selbstzündung verbrannt. Die FOR2401 entwickelt Ansätze zur Steuerung von NTV-Prozessen, die es erlauben, Motoren in einem weiten Kennfeld transient und stabil zu betreiben.

Um offene Fragen zur Kinetik des Zündvorgangs zu untersuchen, wird die Umsetzung von Kraftstoff-Luft-Gemischen in einem Strömungsreaktor und einem gut gerührten Reaktor massenspektrometrisch und gaschromatographisch analysiert. Durch Variation des Drucks, der Reaktionstemperatur, der Verweilzeit und des Äquivalenzverhältnisses werden Datensätze gewonnen, aus denen Rückschlüsse auf die Reaktionswege gezogen werden können. Darüber hinaus wird der Zusammenhang zwischen der Ionenbildung bei der Verbrennung und dem thermodynamischen Zustand des verbrannten Gasgemisches untersucht, um festzustellen, wie das im Motor vergleichsweise einfach zu messende Ionenstromsignal in Kombination mit dem Zylinderdruck als Steuergröße genutzt werden kann. Dazu werden zunächst Niederdruckflammen untersucht, bei denen die Bildung von Ionen relativ gut bekannt ist. Die Untersuchungen werden dann auf den NTV-Parameterbereich im Hochdruckreaktor ausgedehnt, um bei diesen Temperaturen Bildungsreaktionen zu finden.