Die Direkte Benzin-Wasser-Einspritzung

DBWE

Transparente Mischkammer
Die transparente Mischkammer im Projekt DBWE.

Im Rahmen einer kooperativen Promotion wird im Motorlabor der Hochschule Trier die Wassereinspritzung in den Verbrennungsmotor untersucht. Die positive Wirkung auf den Kraftstoffverbrauch infolge einer Wassereinspritzung in den Ottomotor ist lange bekannt und auch bereits für den Betrieb mit klimaneutralen Kraftstoffen nachgewiesen. Durch die Verdampfung des Wassers wird der Brennraum gekühlt und die Klopfneigung reduziert. Durch den damit möglichen früheren Zündzeitpunkt wird der Wirkungsgrad des Prozesses gesteigert. Im Motorlabor der Hochschule Trier (Institut für Fahrzeugtechnik) sind dazu bereits zahlreiche Arbeiten am Vollmotor veröffentlicht worden. Dabei findet eine direkte Einspritzung einer Kraftstoff-Wasser-Emulsion in den Brennraum statt (Direkte Benzin-Wasser-Einspritzung (DBWE)). Während die positiven Effekte auf dem Motorbetrieb auch an anderen Forschungsstellen bestätigt wurden, ist der physikalische Vorgang der Emulsionserzeugung bisher weitgehend unerforscht. In dem eigens entwickelten Einspritzsystem (On-Injector Ansatz) wird das Wasser dem Kraftstoff im Hochdruckbereich in einer Mischkammer vor dem Injektor im Brennraum zugeführt. Das Forschungsvorhaben dient dazu, die für die Ausbildung und temporäre Stabilität der Emulsionen maßgeblichen Parameter (Wasser-Kraftstoff-Verhältnis, Einspritzdruck, Tröpfchengrößenverteilung und Stabilität) zu identifizieren. Dafür ist ein Einspritzprüfstand aufgebaut worden, an dem durch optische Messverfahren die Eigenschaften der Emulsion quantifiziert werden soll. Parallel zu den Versuchen wird die Emulsionsbildung mittels dreidimensionaler Strömungssimulation (CFD, Computational Fluid Dynamics) modelliert. Unabhängig von der hier vorliegenden Anwendung spielen Emulsionen auch in vielen anderen technischen Bereichen (Verfahrenstechnik, Life Science) eine große Rolle. Insofern ist ebenfalls zu prüfen, inwieweit die Ergebnisse auch auf andere Emulsionen übertragen werden können.

Laufzeit November 2019 - Oktober 2023

Projektleitung an der Hochschule Trier:

Prof. Dr. Christoph Heinrich
Prof. Dr. Christoph Heinrich
Professor FB Technik - FR Maschinenbau

Kontakt

+49 651 8103-211
+49 651 8103-377

Standort

Schneidershof | Gebäude A | Raum 201

Sprechzeiten

Während der Vorlesungszeit: Montags von 15 bis 16 Uhr
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