Untersuchung der Zündung von Biogas in einem optisch zugänglichen Motor mit aktiver Vorkammer

Zusammenfassung

Die Zündung mittels aktiver Vorkammer bietet großes Potenzial zur Effizienzsteigerung und Emissionsreduktion bei der Biogasnutzung in Blockheizkraftwerken. Diese Arbeit untersucht experimentell die Vorkammerzündung von Biogas, um die Auswirkungen grundlegender Parameter auf Effizienz und Betriebsgrenzen besser zu verstehen. In umfangreichen Experimenten mit Biogas an einem optisch zugänglichen Motor wurden verschiedene Vorkammervarianten getestet. Die simultane Aufzeichnung von Schlieren und OH*-Eigenleuchten ermöglichte wertvolle Einblicke in die Flammenausbreitung und die Entflammung des Hauptbrennraums. Die Ergebnisse identifizieren zwei zentrale Betriebsgrenzen: die Magergrenze, bei der die Verbrennungseffizienz abnimmt, und die Verlöschgrenze, die durch einen kritischen Differenzdruck definiert wird. Beide Grenzen sind stark von Parametern wie dem Luftverhältnis abhängig. Die Erkenntnisse tragen dazu bei, die Vorkammerzündung besser zu verstehen und das Brennverfahren gezielt zu optimieren.