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Gasmotorentechnik

Spenderzylinder als Reaktor für hochreaktive Spezies

Im Forschungsprojekt EGRreact ist es geplant, einen Serien BHKW-Erdgasmotor vom Magerbetrieb auf stöchiometrischen Betrieb umzuwandeln. Hierbei soll eins der Vierzylinder als Spenderzylinder fungieren. (entsprechend der Varianten 1 und 2 in der Abbildung).

Der Spenderzylinder wird fett betrieben. Hintergrund ist, dass bei der fetten Verbrennung eine thermische partielle Oxidation von Erdgas geschieht, wobei hochreaktive Spezies wie Wasserstoff und Kohlenmonoxid im Abgas entstehen. Daher fungiert der fett betriebene Zylinder sowohl als Energieerzeuger als auch als Reaktor. Die Rückführung des gekühlten Abgases des fett betriebenen Zylinders hat zwei Vorteile:

  1. Gekühlte AGR → kalte Verbrennung → Geringe Wandwärmeverluste und Minimierung der thermischen Belastung des Motors
  2. Reaktive Spezies in der AGR→ Beschleunigung des Entflammungsprozesses ⇒ Zusammen: Steigerung des thermischen Wirkungsgrads und der Lebensdauer der KWK-Anlagenlage

Aktuelle Informationen zum Projekt

Das Projekt befindet sich gerade in der Anfangsphase. Parallel zur Erweiterung des Motorprüfstands (H2-Einspeisung, D-EGR-Konzept, zusätzliche Messtechnik) sind offene wissenschaftliche Fragen zu der partialen Erdgas-Oxidation im Spenderzylinder sowie zum Einfluss reaktiver Spezies (H2, CO) auf die stöchiometrische Erdgas-Verbrennung in den AGR-relevanten Zylindern zu beantworten.

Studierende

Für Studierenden besteht dauerhaft die Möglichkeit, als wissenschaftliche Hilfskraft (Hiwi) oder im Rahmen von Projekt- (PA, F&E) und Abschlussarbeiten (Bachelor, Master) sich mit Forschungsfragen (Reaktionskinetik, Verbrennungseigenschaften, Künstliche Intelligenz) und/oder technischen Herausforderungen (Konstruktion, Messtechnik, Prüfstandsaufbau) im Rahmen des Projekts EGRreact zu beschäftigen. Offene Themen finden sich unter studentische Forschung oder durch direkten Kontakt mit dem zuständigen Mitarbeiter.

Letzte Aktualisierung

26.03.2021

Kontakt

Projektmitarbeiter

Youssef Beltaifa

Tel.: +49 (0)721 925-1816
youssef.beltaifaspam prevention@h-ka.de