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J. Graf:
"Jahresberich FFG-Laserzündung 3. Forschungsjahr";
Report No. B09028, 2009; 13 pages.

Im ersten Projektabschnitt wurde der Einsatz von flüssigen alternativen Kraftstoffen auf einem mit Laser gezündetem Motor untersucht. Als Kraftstoffe wurden Ethanol, Butanol und ETBE sowie Mischungen dieser Komponenten mit Super 95 eingesetzt. Für Rohemissionen aus dem motorischen Betrieb zeigte sich, dass einerseits je nach Auslegung die NOx-Rohemissionen wegen der geringeren Spitzenverbrennungstemperatur, bedingt durch die höhere Verdampfungswärme, sinken und andererseits die HC-Rohemissionen wegen extrem kurzer Kohlenwasserstoffketten und durch den Sauerstoffanteil abnehmen.
Bei allen untersuchten Kraftstoffen konnte die Laserzündung mit den bekannten Vorteilen (in Bezug auf Motorlaufruhe und Zündverzug besonders bei hoher Abmagerung und hohem Restgasanteil) ein erhebliches Verbesserungspotenzial gegenüber der konventionellen Funkenzündung bieten.
Sowohl die Laserzündung als auch die alternativen Biokraftstoffe Ethanol, Butanol und ETBE sind somit, im Hinblick auf die Unabhängigkeit von den fossilen Brennstoffen und auf das wachsende Umweltbewusstsein, sehr interessante Alternativen für die Zukunft.
Im zweiten Projektabschnitt wurde der Einsatz von Biogas ähnlichen Gasmischungen(Methan + CO2) in Kombination mit Laserzündung untersucht.
Der im Kapitel 2 dargestellte Einzylinder-Forschungsmotor wurde dazu für den Betrieb mit Erdgas umgebaut und mechanisch aufgeladen.
Die Laserzündung zeichnete sich durch Verträglichkeit von höherer
Ladungsverdünnung, geringerem Zündverzug und besserer Motorlaufruhe
besonders bei Brenngasen mit höherem CO2- Anteil gegenüber der Funkenzündung aus.
Bei Motorbetrieb mit offenem Drallschieber (keine Drallströmung im Brennraum) ist eindeutig die Laserzündung bei der Entflammung von Gasmischungen mit reduziertem Methangehalt (Biogas) die effektivere Zündquelle.
Eine Steigerung der Ladungsbewegung zur Verkürzung der Brenndauer von
mageren Gemischen im Zylinder verbesserte das Entflammungsverhalten bei der Funkenzündung deutlich. Es konnten bei diesen Betriebsbedingungen nur mehr geringfügige Vorteile für die Laserzündung ermittelt werden. Eine Optimierung der Strömungs- und Turbulenzsituation im Bereich des Zündortes der Laserzündung kann das Potenzial der Laserzündung weiter verbessern.