Dr.-Ing. Maximilian Prager
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30.06.2023

Die erste Projektphase zu Bioethanol-haltigen Dieselkraftstoffen zeigte, dass die Luftbeimischung zu unter Motorbedingungen injiziertem Kraftstoff als unabhängig von seiner Zusammensetzung betrachtet werden kann. Für verschiedene Substanzen resultieren in der stationären Phase lokal gleiche Kraftstoff-Luft-Massenverhältnisse, die durch das Einspritzsystem gezielt eingestellt werden können. Ein Kraftstoffeinfluss kommt erst beim Übergang von physikalischer Gemischbildung zu chemischer Verbrennung zu tragen. Charakteristika wie ein (Biokraftstoff-typischer) Sauerstoffgehalt führen zu magereren Gemischen. Dies erlaubt bei Auswahl eines alternativen Stoffs die Fokussierung auf chemische Eigenschaften. Problemstellungen der Schadstoffemission und endlicher Ressourcen können so simultan und synergetisch behandelt werden: Durch Verwendung von Biokraftstoffen mit geeigneter chemischer Charakteristik wird der Verbrennungsverlauf gezielt so beeinflusst, dass geringe Emissionen entstehen. Neben dem Alkohol Ethanol sollen in der beantragten zweiten Projektphase HVO und 1-Octanol untersucht werden. Durch Analyse der Mischungshomogenität via Raman-Spektroskopie soll beurteilt werden, ob ein Kraftstoffeinfluss auf mikroskopischer Ebene besteht. Darauf aufbauend soll die Verbrennungsvorgang alternativer Kraftstoffe in Einspritzkammer, Rapid Compression Machine und Einzylindermotor analysiert und die Anwendungsnähe sukzessive maximiert werden. Ziel ist es Möglichkeiten und Grenzen einer optimalen Verbrennungsführung durch alternative Kraftstoffe für einen oder wenige Betriebspunkt(e) im realen Anwendungsfall aufzuzeigen. Um Erkenntnisse direkt nutzbar zu machen und den Transfer zwischen den Prüfstandssystemen zu optimierten, erfolgt ein stetiger Übertrag in die numerische Simulation. Hierzu erforderliche Stoffdaten werden projektimmanent via Raman-Spektroskopie bestimmt und geben eine aktuell benötigte Datenbasis über das Projekt hinaus.