Skip to main content
main-content

10.10.2017 | Verbrennungsmotor | Nachricht | Onlineartikel

Kleine Motoren haben ein großes Kohlenmonoxid-Problem

Autor:
Andreas Burkert

Verbrennungsmotoren weisen nach dem Downsizing erhöhte Kohlenmonoxid-Konzentrationen auf. Ergebnisse aufwendig simulierter Prozesse von Verbrennungsmotoren überraschen sogar Forscher der TU Darmstadt.

Kleinere Motoren waren vor Jahren die Antwort auf den hohen Verbrauch moderner Kleinwagen. Downsizing galt als Zauberwort der Automobilbranche. Doch nun haben Forscher aus dem Fachbereich Maschinenbau der Technischen Universität Darmstadt herausgefunden, das Downsizing zu einem verstärkten Auftreten von Kohlenmonoxid führt. Das giftige Gas entsteht bei unvollständiger Verbrennung des Treibstoffs und sollte nicht nur wegen der gesundheitsschädlichen Wirkung vermieden werden. 

Modellexperimente von Wissenschaftlern um Professor Dr. Andreas Dreizler, Leiter des Fachgebiets Reaktive Strömungen und Messtechnik, zeigen, dass erhöhte Kohlenmonoxid-Konzentrationen an den Wänden der Zylinderkammer auftreten. "Dort ist es kühler als im Innern des Zylinders, daher laufen gekoppelte Reaktions-Transport-Prozesse an den Wänden anders ab. Eine derart hohe Kohlenmonoxid-Konzentration in Wandnähe hatten wir aber nicht erwartet", sagt Sebastian Bürkle. Bürkle ist Geschäftsführer des Sonderforschungsbereichs/Transregio 150, in dessen Rahmen die Studie stattfand.

Flamme-Wand-Interaktionen kleiner Motoren

Da Flamme-Wand-Interaktionen in kleineren Motoren ausgeprägter sind, ist das Problem hier gravierender als in Maschinen mit größerem Hubraum. Ihre Ergebnisse veröffentlichten die Forscher in der September-Ausgabe der Fachzeitschrift "Combustion and Flame". Die Ursache der hohen Kohlenmonoxid-Werte erschloss sich nicht alleine aus dem Experiment. Ein Team um Dreizlers Kollegen Professor Dr. Johannes Janicka, Leiter des Fachgebiets Energie und Kraftwerkstechnik, klärte das Phänomen aber mit einer Computersimulation auf, die jetzt ebenfalls in "Combustion and Flame" präsentiert wird. 

"Unsere Berechnungen zeigen, dass das Kohlenmonoxid nicht in Wandnähe entsteht, sondern sich strömungsbedingt dort anreichert", erläutert Co-Autor Guido Künne.
"Unser Computermodell gibt den Motorherstellern ein wichtiges Werkzeug zur Hand. Damit können sie simulieren, welchen Einfluss Wandtemperaturen und andere Parameter auf die Anreicherung von Kohlenmonoxid haben", betont Bürkle. Bei messtechnisch aufwendig zu erfassenden Systemen wie Verbrennungsmotoren spielen Simulationen eine immer größere Rolle. Der Sonderforschungsbereich/Transregio 150 umfasst 17 Teilprojekte mit insgesamt 45 Forscherinnen und Forschern der TU Darmstadt und des Karlsruher Instituts für Technologie (KIT).

Weiterführende Themen

Die Hintergründe zu diesem Inhalt

01.10.2017 | Forschung | Ausgabe 10/2017

Flamme-Wand-Interaktion in einem Ottomotor

01.07.2017 | Titelthema | Ausgabe 7-8/2017

"Ein höheres Lambda ist unerlässlich"

Das könnte Sie auch interessieren

Premium Partner

Neuer InhaltdSpaceFEVValeo LogoTE Connectivity Corporation

BranchenIndex Online

Die B2B-Firmensuche für Industrie und Wirtschaft: Kostenfrei in Firmenprofilen nach Lieferanten, Herstellern, Dienstleistern und Händlern recherchieren.

Zur B2B-Firmensuche

Whitepaper

- ANZEIGE -

INDUSTRIE 4.0

Der Hype um Industrie 4.0 hat sich gelegt – nun geht es an die Umsetzung. Das Whitepaper von Protolabs zeigt Unternehmen und Führungskräften, wie sie die 4. Industrielle Revolution erfolgreich meistern. Es liegt an den Herstellern, die besten Möglichkeiten und effizientesten Prozesse bereitzustellen, die Unternehmen für die Herstellung von Produkten nutzen können. Lesen Sie mehr zu: Verbesserten Strukturen von Herstellern und Fabriken | Konvergenz zwischen Soft- und Hardwareautomatisierung | Auswirkungen auf die Neuaufstellung von Unternehmen | verkürzten Produkteinführungszeiten.
Jetzt gratis downloaden!

Sonderveröffentlichung

- ANZEIGE -

AVL ADAS Validierung: Vielfalt autonomer Fahrszenarien absichern

AVL bietet wegweisende Lösungen für die zeiteffiziente Validierung der zahllosen Szenarien von Level 3 & 4 Funktionen durch die Kombination virtueller und realer Tests plus automatisierter Analyse Tools. Damit kann die Entwicklungszeit für AD-Systeme drastisch gesenkt werden.  Mehr dazu erfahren Sie hier!

- ANZEIGE -

INNOVATIVE LÖSUNGEN FÜR DIE E-DRIVE VALIDIERUNG

Das optimale E-Drive System sollte sowohl klein und leicht als auch kosteneffizient sein. Die Lösung sind flexible Testsysteme, die die Entwicklung von unterschiedlichsten E-Drive Systemen unterstützen.

Mehr dazu erfahren Sie hier!

Bildnachweise