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C. Roßboth:
"Einfluss von Ethanolkraftstoffen auf irreguläre Verbrennungsereignisse an einem aufgeladenen Ottomotor";
Supervisor: B. Geringer, P. Hofmann; TU Wien | Institut für Fahrzeugantriebe und Automobiltechnik, 2015.

Ein heutzutage weitverbreitetes Konzept der Motorenhersteller ist das sogenannte Downsizing. Hierbei kommen hubraumkleinere Motoren zum Einsatz, die mittels Aufladung ein hohes Mitteldruckniveau möglichst über das gesamte Drehzahlband zur Verfügung stellen. Vor allem im unteren Drehzahlbereich kann hierbei allerdings im Bereich der Volllast das Phänomen von Vorentflammungen auftreten, wobei durch unkontrollierte Selbstzündungen des Kraftstoff- Luftgemisches bereits nach einem einzigen dieser Ereignisse eine erhebliche Gefahr eines Motorschadens besteht. Dem Bestreben fossile Ressourcen durch nachwachsende Rohstoffe zu substituieren, kann unter anderem durch die Verwendung von alternativen Kraftstoffen Folge geleistet werden. Als vielversprechend erweist sich hierzu Bioethanol, das grundsätzlich in beliebigen Verhältnissen dem konventionellen Ottokraftstoff beigemischt werden kann. In dieser Arbeit wird die Entstehung von Vorentflammungen beim Betrieb des Motors mit Ethanolkraftstoffen untersucht.
Ausgehend von den Basisvermessungen mit herkömmlichen Ottokraftstoffen wurde das Vorentflammungsverhalten verschiedener Ethanolblends betrachtet. Anschließend wurde im Speziellen der Treibstoff E85, als Vertreter der Alkoholkraftstoffe mit höherem Ethanolanteil, der an den Tankstellen erhältlich ist, im Hinblick auf seine verminderte Selbstzündungsneigung analysiert. Um den Einfluss verschiedener Motorparameter auf die Vorentflammungsneigung zu untersuchen, wurden mit dem Versuchsträger unterschiedliche Variationen am Prüfstand durchfahren. So wurde beispielsweise das Vorentflammungsverhalten der Blends bei unterschiedlichen Temperaturen, Luftzahlwerten oder Verdichtungsverhältnissen betrachtet und gleichzeitig mit Hilfe eines speziell applizierten Zylinderkopfes das
Temperaturniveau im Bereich der Brennraumwände ermittelt. Bei diesen Untersuchungen zeigte sich, dass die bei den verschiedenen Kraftstoffen detektierten Vorentflammungsereignisse in jeweils anderen Entstehungsmechanismen begründet lagen. Dies konnte hauptsächlich durch den Zeitpunkt bzw. die Kurbelwinkelposition, an dem ein Ereignis auftrat, bestätigt werden. Einen genaueren Einblick ermöglichte des Weiteren der Einsatz videotechnischer Messmethoden, mit deren Hilfe die Vorgänge im Brennraum beobachtet und aufgezeichnet werden konnten.