Mehrfacheinspritzstrategien zur Optimierung von Gemischbildung und Verbrennung bei Großdieselmotoren zur Darstellung niedrigster CO2- und Schadstoffemissionen unter Einsatz maritimer Brennstoffe

• Antragsteller: Professor Dr.-Ing. Horst Harndorf; Professor Dr.-Ing. Egon Hassel
• Fachliche Zuordnung: Strömungs- und Kolbenmaschinen ; Technische Thermodynamik
• Förderung: Förderung von 2016 bis 2020
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 286815162

Mit der Einführung elektronisch gesteuerter/geregelter Speichereinspritzsysteme (Common-Rail) ergeben sich Möglichkeiten zur bedarfsangepassten Einspritzung und Verbrennung unterschiedlichster Kraftstoffe (z.B. EN 590 Diesel, MFO, HFO). Damit eröffnen sich neue Optionen, qualitativ eingeschränkte und damit zündunwilligere Kraftstoffe schadstoffarm zu verbrennen. Zu einer geeigneten Wahl der einstellbaren Einspritzparameter sind Kenntnisse über das Einspritzverhalten, die Gemischbildung, Verbrennung und Schadstoffbildung erforderlich. Diese wissenschaftlichen Kenntnisse liegen bei Einsatz maritimer Kraftstoffe (MDO, HFO) nur eingeschränkt vor. Die Schaffung geeigneter Simulationswerkzeuge setzt umfängliche theoretische Kenntnisse über den Verlauf des Motorinnenprozesses voraus.Zur Validierung der Modelle sind optische und laseroptische Untersuchungen der Vorgänge erforderlich. Die notwendigen Voraussetzungen hierfür sind am Lehrstuhl Kolbenmaschinen und Verbrennungsmotoren der Universität Rostock mittels einer optisch zugänglichen Hochdruck-Hochtemperatur-Einspritzkammer sowie eines schweröltauglichen Einzylinder-Großdieselmotors mit optisch zugänglichem Brennraum einschließlich hinreichend vorhandener laseroptischer Messtechnik gegeben. Die Validierung der Schadstoffentstehung erfolgt mit Hilfe neuester Abgasmesstechnik und chemischer Abgasanalytik. Ziel des Vorhabens ist die Ausdehnung der Wissensbasis über die Vorgänge der Verbrennung und Schadstoffbildung wenig untersuchter, marinetypischer Kraftstoffe, die sich vom Betrieb mit Destillatkraftstoff (EN 590 Diesel) mitunter signifikant unterscheiden, um auf dieser Grundlage geeignete Einspritzstrategien für deren emissionsarme Verbrennung in Großdieselmotoren entwickeln zu können.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen
• Mitverantwortliche: Dr.-Ing. Christian Fink; Dr.-Ing. Rom Rabe