Fachagentur Nachwachsende Rohstoffe Ein Projektträger des Bundesministeriums für Ernährung und Landwirtschaft

 

Projektverzeichnis - Details

Verbundvorhaben: Gemischbildung und Verbrennung von Alkoholen und anderer biogener Kraftstoffe in mischungskontrollierten Brennverfahren; Teilvorhaben 2: Numerische Untersuchung von Gemischbildung und Verbrennung biogener Kraftstoffe

Anschrift
Technische Universität Darmstadt
Karolinenplatz 5
64289 Darmstadt
Kontakt
Prof. Dr.-Ing. Christian Hasse
Tel: +49 6151 1624142
E-Mail: hasse@stfs.tu-darmstadt.de
FKZ
2220NR021B
Anfang
01.10.2020
Ende
31.03.2023
Aufgabenbeschreibung
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 zur Verbrennung zum Tragen. Charakteristika wie ein (Biokraftstoff-typischer) Sauerstoffgehalt führen zu magereren Gemischen. Für die Verbrennung unterschiedlicher Kraftstoffe sind somit die chemischen Eigenschaften entscheidend. Problemstellungen der Schadstoffemission und endlicher Ressourcen können so simultan und synergetisch behandelt werden: Durch Verwendung biogener Kraftstoffen 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 der Verbrennungsvorgang biogener Kraftstoffe in der Einspritzkammer, der Rapid Compression Machine und dem Einzylindermotor analysiert und die Anwendungsnähe sukzessive maximiert werden. Ziel ist es, Möglichkeiten und Grenzen einer optimalen Verbrennungsführung durch den Einsatz biogener Kraftstoffe für einen oder wenige Betriebspunkte im realen Anwendungsfall aufzuzeigen. Um die an den Prüfständen gewonnenen Erkenntnisse direkt nutzbar zu machen, erfolgt ein stetiger Übertrag in die numerische Simulation. Hierzu erforderliche Stoffdaten werden im Rahmen dieses Projektes via Raman-Spektroskopie bestimmt und stehen als Datenbasis auch über das Projekt hinaus zur Verfügung.

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