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B. Kranzinger:
"Untersuchung der Auslösemechanismen von Selbstzündungen an einem hochaufgeladenen Ottomotor mit Direkteinspritzung mittels optischer und elektrischer Messtechniken";
Supervisor: P. Hofmann, M. Kieberger; E 315 Institut für Verbrennungskraftmaschinen und Kraftfahrzeugbau, 2007.

Das ständige Bestreben Ökonomie, Agilität und Emissionen zukünftiger Motor zu verbessern, führt zu vielen interessanten Kombinationen jüngster Technologien. Viel versprechend erscheint neben der Downsizing-Strategie die Kraftstoff- Direkteinspritzung als zielführender Lösungsansatz. Hierbei finden hochaufgeladene Motoren Anwendung, die mittels Lastpunktanhebung geringere Drosselverluste aufweisen.
Die besondere Herausforderung im Hochlastbetrieb liegt nun darin, in jedem Fall die Kontrolle über den Brennvorgang durch die Einleitung eines Zündfunkens und die Steuerung der turbulenten Flammenausbreitung bis hin zum Ausbrand der Endgaszone sicherzustellen. Steigert man bevorzugt bei niedriger Drehzahl den Ladedruck, so kann es jedoch in diesem Bereich zu irregulären Verbrennungsvorgängen kommen. Je nachdem, ob vor bzw. nach dem Einleiten des Zündfunken eine explosionsartige Verbrennung des Kraftstoff-Luft-Gemisches im Zylinder stattfindet, unterscheidet man zwischen Selbstzündungen und Klopfen. Dies bedeutet nichts anderes, als dass bei Selbstzündungen sich das Gemisch unabhängig vom Zündfunken durch heiße Stellen im Zylinderraum selbst entflammt. Durch diesen Effekt ist der Ablauf der Verbrennung unkontrollierbar, die Folge sind massive Schäden durch hohe mechanische als auch thermische Belastungen des Kolbens.
Zu den Auslösern solcher Selbstzündungen gehören heiße Stellen im Brennraum, wie etwa die Elektrode der Zündkerze, Ventile oder aber auch Brennraumablagerungen. Mit Hilfe eines Ionenstrom-Messgerät-Prototypen ist es möglich, eine Ionisierung durch die Entzündung des Kraftstoff-Luft-Gemisches im Bereich der Zündkerze vor dem eigentlichen Ionenstrom des Zündfunkens nachzuweisen. Da vergleichsweise viele Detektionen von Selbstzündungen mit diesem Ionenstrommessgerät in der unmittelbaren Umgebung der Zündkerze gemessen wurden, galt es nun herauszufinden, ob mit der Adaption einer Laserzündung und somit einem Wegfall der heißen Elektrode einer Zündkerze ein Anheben der Selbstzündungsgrenze möglich ist. Weiters wurden mittels diverser Parametervariationen die möglichen Verbesserungen in Bezug auf die Selbstzündungsgrenzen untersucht. Eine spezielle Videotechnik sollte letztendlich optisch Aufschluss über Reaktionsherde geben.