Advertisement

Untersuchung der Rußbildung und Rußoxidation von Ethanol- und Butanolgemischen in einem Transparentmotor mit Benzindirekteinspritzung

  • Matthias Kögl
  • Bernhard Hofbeck
  • Stefan Will
  • Lars ZiganEmail author
Conference paper
Part of the Proceedings book series (PROCEE)

Zusammenfassung

Die Arbeit beschreibt die Detektion des Rußvolumenbruchs im Brennraum eines optisch zugänglichen Motors mit Benzindirekteinspritzung mittels volumetrischer High-Speed-Extinktionsmesstechnik. Vorteilhaft an dieser Methode ist die Möglichkeit einer zyklusaufgelösten Detektion der Rußkonzentration (bzw. des Rußvolumenbruchs), so dass die Rußbildung und Oxidation als auch die zyklischen Schwankungen der Rußverteilung herausgearbeitet werden können. Als Modellkraftstoff wird Toliso genutzt, eine Kraftstoffmischung bestehend aus 65 Vol.-% Isooktan und 35 Vol.-% Toluol.

Preview

Unable to display preview. Download preview PDF.

Unable to display preview. Download preview PDF.

Literatur

  1. [1]
    Piock, W., Hoffmann, G., Berndorfer, A., Salemi, P., and Fusshoeller, B., 2011, “Strategies Towards Meeting Future Particulate Matter Emission Requirements in Homogeneous Gasoline Direct Injection Engines,” SAE Int. J. Engines, 4(1), pp. 1455-1468.CrossRefGoogle Scholar
  2. [2]
    Lee, J., Patel, R., Schönborn, A., Ladommatos, N., and Bae, C., 2009, “Effect of Biofuels on Nanoparticle Emissions from Spark- and Compression-ignited Single-cylinder Engines with Same Exhaust Displacement Volume,” Energy & Fuels, 23(9), pp. 4363-4369.CrossRefGoogle Scholar
  3. [3]
    Storch, M., Koegl, M., Altenhoff, M., Will, S., and Zigan, L., 2016, “Investigation of soot formation of spark-ignited ethanol-blended gasoline sprays with single- and multi-component base fuels,” Applied Energy, 181, pp. 278-287.CrossRefGoogle Scholar
  4. [4]
    Storch, M., Wensing, M., Will, S., Zigan, L., Untersuchung des Einflusses von Ethanol-Beimischung auf rußende Verbrennungsvorgänge im BDE-Motor mittels High-Speed Visualisierung 9. Tagung Diesel- und Benzindirekteinspritzung, Berlin, 3.-4. Dezember 2014Google Scholar
  5. [5]
    Storch, M., Kögl, M., Will, S., Zigan, L.,Untersuchungen zum Einfluss von Ethanolzumischung auf die Rußbildung bei der Benzindirekteinspritzung 10. Tagung Diesel- und Benzindirekteinspritzung, 24. – 25. November 2016, BerlinGoogle Scholar
  6. [6]
    de Francqueville, L., Bruneaux, G., and Thirouard, B., 2010, “Soot Volume Fraction Measurements in a Gasoline Direct Injection Engine by Combined Laser Induced Incandescence and Laser Extinction Method,” SAE Int. J. Engines, 3(1), pp. 163-182.CrossRefGoogle Scholar
  7. [7]
    Pickett, L. M., and Siebers, D. L., 2004, “Soot in diesel fuel jets: effects of ambient temperature, ambient density, and injection pressure,” Combustion and Flame, 138(1–2), pp. 114-135.CrossRefGoogle Scholar
  8. [8]
    Williams, T. C., Shaddix, C. R., Jensen, K. A., and Suo-Anttila, J. M., 2007, “Measurement of the dimensionless extinction coefficient of soot within laminar diffusion flames,” International Journal of Heat and Mass Transfer, 50(7–8), pp. 1616-1630.CrossRefGoogle Scholar
  9. [9]
    Bonatesta, F., Chiappetta, E., and La Rocca, A., 2014, “Part-load particulate matter from a GDI engine and the connection with combustion characteristics,” Applied Energy, 124, pp. 366-376.CrossRefGoogle Scholar
  10. [10]
    Barone, T. L., Storey, J. M. E., Youngquist, A. D., and Szybist, J. P., 2012, “An analysis of direct-injection spark-ignition (DISI) soot morphology,” Atmospheric Environment, 49, pp. 268-274.CrossRefGoogle Scholar
  11. [11]
    Park, K., Kittelson, D. B., and McMurry, P. H., 2004, “Structural Properties of Diesel Exhaust Particles Measured by Transmission Electron Microscopy (TEM): Relationships to Particle Mass and Mobility,” Aerosol Science and Technology, 38(9), pp. 881-889.CrossRefGoogle Scholar
  12. [12]
    Wentzel, M., Gorzawski, H., Naumann, K. H., Saathoff, H., and Weinbruch, S., 2003, “Transmission electron microscopical and aerosol dynamical characterization of soot aerosols,” Journal of Aerosol Science, 34(10), pp. 1347-1370.CrossRefGoogle Scholar
  13. [13]
    Joos, F., 2006, Technische Verbrennung, Springer, Berlin Heidelberg.Google Scholar
  14. [14]
    Elfasakhany, A., 2015, “Investigations on the effects of ethanol–methanol–gasoline blends in a spark-ignition engine: Performance and emissions analysis,” Engineering Science and Technology, an International Journal, 18(4), pp. 713-719.CrossRefGoogle Scholar
  15. [15]
    Broustail, G., Seers, P., Halter, F., Moréac, G., and Mounaim-Rousselle, C., 2011, “Experimental determination of laminar burning velocity for butanol and ethanol iso-octane blends,” Fuel, 90(1), pp. 1-6.CrossRefGoogle Scholar
  16. [16]
    Liu, H., Lee, C.-f., Huo, M., and Yao, M., 2011, “Comparison of Ethanol and Butanol as Additives in Soybean Biodiesel Using a Constant Volume Combustion Chamber,” Energy & Fuels, 25(4), pp. 1837-1846.CrossRefGoogle Scholar
  17. [17]
    Glassman, I, Yetter, RA. Combustion: Elsevier Science; 2008.Google Scholar
  18. [18]
    M. Koegl, B. Hofbeck, S. Will, L. Zigan, 2019, “Influence of EGR and ethanol blending on soot formation in a DISI Engine”, Proceedings of The Combustion Institute, 37, 2019,  https://doi.org/10.1016/j.proci.2018.07.103
  19. [19]
    M. Koegl, B. Hofbeck, S. Will, L. Zigan, 2018, “Investigation of soot formation and oxidation of ethanol and butanol fuel blends in a DISI engine at different exhaust gas recirculation rates”, Applied Energy, 209, pp. 426-434CrossRefGoogle Scholar
  20. [20]
    M. Storch, F. Hinrichsen, M. Wensing, S. Will, L. Zigan, 2015, “The effect of ethanol blending on mixture formation, combustion and soot emission studied in an optical DISI engine”, Applied Energy, 156, pp 783-792CrossRefGoogle Scholar

Copyright information

© Springer Fachmedien Wiesbaden GmbH, ein Teil von Springer Nature 2019

Authors and Affiliations

  • Matthias Kögl
    • 1
  • Bernhard Hofbeck
    • 1
  • Stefan Will
    • 1
  • Lars Zigan
    • 1
    Email author
  1. 1.LTT Universität Erlangen-NürnbergErlangenDeutschland

Personalised recommendations