Einzylinder HCCI-Gasmotorenprüfstand

Im Rahmen des HCCI-Projekts wurde ein mit umfangreicher Messtechnik ausgestatteter Einzylinder Forschungsprüfstand auf Basis eines Erdgas-Klein-BHKW zur Untersuchung verschiedener Brennverfahren und Kraftstoffe aufgebaut. Mit Hilfe des Prüfstands können sowohl alternative Brennverfahren (HSACI, HSASI, HCCI) als auch alternative Kraftstoffe (flüssig, gasförmig) in einem breiten Betriebsspektrum untersucht werden. Für den Prüfstand stehen unterschiedliche (Anbau-) Komponenten zur Verfügung, die je nach Bedarf der aktuellen Projekte zu unterschiedlichen Aufbaustufen des Prüfstands kombiniert werden können. Vor dem Hintergrund von Power-to-Gas-Technologien und dem Betrieb mit erhöhten Wasserstoffanteilen im Brenngas wurde ein zusätzliches Absaugsystem für wasserstoffführende Komponenten aufgebaut. Insbesondere die umfangreiche Indizier-messtechnik erlaubt die Erhebung einer umfangreicher Datenbasis, die neben der Analyse physikalischer Zusammenhänge zur Abstimmung detaillierter Simulationsmodelle verwendet wird. Der Prüfstandsaufbau auf Basis eines Serienmotors nach aktuellem Stand der Technik sowie der Einsatz von Prototypenbauteilen auf Basis von seriennahen Komponenten ermöglichen einen vereinfachten Transfer der Forschungs-ergebnisse auf praktische Anwendungen.

Übersicht

  • Frei programmierbare Steuereinheit zur Datenerfassung und Prüfstandssteuerung
  • Drehzahl- und Lastregelung (Gefeuert, geschleppt)
  • Ansaugluftkonditionierung (Temperatur bis 200 °C, Druck)
  • Kühlwasserkonditionierung
  • Externe, interne Abgasrückführung

Messtechnik

  • Zeitaufgelöste Erfassung von Fluidtemperaturen und -drücken
  • Zylinderdruckindizierung
  •  Niederdruckindizierung (Einlass, Auslass)
  • Indizierung des Luftmassenstroms
  • Gaschromatographie zur Bestimmung der Erdgasbestandteile bis C6
  •  Abgasanalyse (HC, CO, NO, NO2)

Zündsysteme

  • Hakenzündkerze
  • Vorkammerzündkerze
  • Glühstiftzündung
  • Gebaute Zündsysteme, z.B. LINK HSASI

Gemischbildung und Kraftstoffe

  • Ansaugseitige Wasserstoffeinblasung mittels Elektrolyseur ohne Zwischenspeicherung (“Echtzeit”-Elektrolyse)
  • Flüssigkraftstoff- und Wassereinspritzung (Saugrohr)
  • Erdgas

Ansprechpartner: Jörn Alexander Judith