Konzept, Design und Validierung eines Einzylinder-Methan-Brennverfahrens mit konditionierter aktiver Vorkammerzündkerze unter Nutzung additiver Fertigungsverfahren

Fossiles Erdgas und zukünftig regenerativ hergestelltes Methan sind eine Brückentechnologie zur nachhaltigen Mobilität, dessen volles Potenzial nur durch eine thermodynamische und mechanische Motorentwicklung genutzt werden kann. Sebastian Bucherer beschreibt die Konzeption, Detailkonstruktion und Validierung eines Einzylinder-Methanmotors auf Basis eines modernen Benzinmotors. Der Entwicklungsschwerpunkt ist die Optimierung des Brennverfahren mit aktiv gespülter Vorkammerzündkerze für den überstöchiometrischen Motorbetrieb. Die Nutzung additiver Fertigungsverfahren entschärfen den Zielkonflikt aus Bauraumbedarf und verfügbarem Bauraum zur Integration von Vorkammerzündkerze und DI-Injektor. Die thermodynamische und thermomechanische Optimierung steigert den indizierten Wirkungsgrad des Methanmotors um bis zu 7 %-Punkte gegenüber dem Benzinmotor.

Autorentext

Sebastian Bucherer hat am Institut für Fahrzeugtechnik Stuttgart (IFS) der Universität Stuttgart im Bereich Kraftfahrwesen promoviert und ist als Entwicklungsingenieur in der Konstruktion von Verbrennungsmotoren für den Einsatz im Motorsport tätig.

Inhalt

Konzeption und Detailkonstruktion eines Einzylindermotors für Erdgas.- Simulative Optimierung von Zylinderkopf und Vorkammerzündkerze.- Validierung des Einzylindermotors auf dem Motorenprüfstand.