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C. Chia Liu, R Schießl, T Schweizer, M Eder, P. Grabner, N. Zöbinger, T. Lauer, T Koch:
"Identifikation des Mechanismus zur initialen Vorentflammung mittels Kombination von experimentellen Untersuchungen und Simulation der Tropfenzündung";
Talk: FVV Spring 2021, Frankfurt am Main (invited); 2021-03-23; in: "FVV-Informationstagung Motoren", Band R597 (2021) (2021), 1 - 34.

Im Rahmen des Forschungsvorhabens wurde der grundlegende Entstehungsmechanismus der initialen Vorentflammung bei hochaufgeladenen Ottomotoren und niedrigen Motordrehzahlen untersucht. Um einen tieferen Einblick in dieses stochastisch auftretende, irreguläre Verbrennungsphänomen zu erhalten, wurden Untersuchungen am Motorenprüfstand sowie numerische Studien durchgeführt. Neben den Untersuchungen zur thermodynamischen Charakterisierung der LSPI-Frequenz (LSPI: Low-speed pre-ignition) unter verschiedenen motorischen Randbedingungen, wurden die Vorgänge im Brennraum mit Hilfe optischer Zugänge aufgezeichnet. Um den Einfluss des flüssigen Kraftstoffs auf den Entstehungsmechanismus zu untersuchen wurde der Motor zusätzlich auf den Betrieb mit CNG adaptiert. Darüber hinaus wurde die Möglichkeit einer Öltropfenzündung durch die Eindosierung von Schmierstoff in das Saugrohr experimentell untersucht.
Um das LSPI-Phänomen numerisch untersuchen zu können, wurden die thermodynamischen Bedingungen im Brennraum mithilfe eines 3D-CFD Motormodells ermittelt. Weiters wurde ein 11-Komponen-ten Ersatzkraftstoffmodell entwickelt, um die Benetzung der Brennraumwände durch das Kraftstoffspray möglichst genau abbilden zu können. Auf Basis dieser Randbedingungen wurden anschließend numerische Studien zur Öltropfen- und Partikel-induzierten Zündung durchgeführt.
Die durchgeführten Untersuchungen zeigten, dass alle initialen Vorentflammungen durch lichtemittierende Ablagerungen oder fliegende Objekte getriggert wurden. Der Bereich der Ablagerungsbildung und in Folge auch der beobachtbaren Ablösungen konnten mit Bereichen intensiver Kraftstofffilmbildung korreliert werden. Weder Experimente noch numerische Studien konnten eine Öltropfen-induzierte Zündung nachweisen. Im Fall von inerten Partikeln konnte simulativ gezeigt werden, dass diese die not-wendige minimale Oberflächentemperatur innerhalb von zwei Zyklen nicht erreichen konnten.
Basierend auf den erzielten Ergebnissen konnte ein grundlegender Entstehungsmechanismus synthetisiert werden, der nahelegt, dass im Brennraum befindliche Ansammlungen von Öl und Kraftstoff durch mehrfache Verbrennungsvorgänge so aufbereitet werden, dass hochreaktive Ablagerungen entstehen können. Diese können so aufgeheizt werden, dass sie direkt an der Wand oder in der Gasphase zu einer vorzeitigen Gemischentflammung führen können

https://publik.tuwien.ac.at/files/publik_303574.pdf