ReKra

Im Rahmen des Projekts „ReKra“ wird ein Brennverfahren für einen mit regenerativen Kraftstoffen angetriebener Verbrennungsmotor entwickelt. Dieser soll in einem hybridelektrischen Fahrzeug einen CO2-neutralen und lokal emissionsfreien Fahrzeugbetrieb ermöglichen. Mittels Ladungsverdünnung soll ein möglichst hoher Wirkungsgrad bei gleichzeitig geringen Emissionen erreicht werden. Die hierbei zu vergleichenden Konzepte sind zum einen die Verdünnung durch Abmagerung und zum anderen durch Abgasrückführung. Aufgrund der durch Ladungsverdünnung hervorgerufenen verschleppten Verbrennung, sowie des hohen Zündenergiebedarfs von verdünnten Gemischen wird ein neues Entflammungskonzept entwickelt. Mithilfe einer heißen Oberfläche innerhalb einer Vorkammer soll die Funkenzündung unterstützt und der Wärmewert der Vorkammerzündkerze lastvariabel eingestellt werden. Das entwickelte Entflammungselement wird mit der bereits etablierten Technologie der gespülten Vorkammer verglichen. Vorteil des neu entwickelten Zündsystems ist, dass keine zusätzliche Kraftstoffzufuhr mit Einspritzventil und Peripherie realisiert werden muss. Da die Verbrennungstemperatur bei Ladungsverdünnung sinkt, können Primärmaßnahmen, wie Aufladung und Erhöhung des Verdichtungsverhältnisses, zur Wirkungsgradsteigerung durchgeführt werden, ohne dabei eine klopfende Verbrennung zu erzeugen. Außerdem können weitere Maßnahmen wie Miller-Steuerzeiten oder eine Optimierung der Kolbengeometrie zur Wirkungsgradsteigerung getroffen werden. Zudem müssen in Abhängigkeit des Verdünnungskonzepts Systeme zur Abgasnachbehandlung ausgewählt werden, so ist z.B. der Einsatz eines Drei-Wege-Katalysators nur bei stöchiometrischem Betrieb möglich. Beim verbrennungsmotorischen Einsatz von regenerativen Kraftstoffen ist außerdem zu beachten, dass sich ihr Zünd- und Verbrennungsverhalten, sowie die Emissionsbildung deutlich von denen konventioneller Kraftstoffe unterscheiden kann.

Die entwickelten Prototypen werden fortlaufend am Einzylinder-Motorenprüfstand umfangreich experimentell untersucht. Dabei werden die beiden Zündsysteme verglichen und die Entflammung, sowie die Emissionsbildung analysiert.