Hot Surface Ignition (HSI) – Entwicklung und Untersuchung eines Oberflächenzündsystems für homogenbetriebene Gasmotoren

   

Bei gasbetriebenen Blockheizkraftwerken aller Leistungsklassen ist die Funkenzündung die am häufigsten zum Einsatz kommende Art der Gemischentflammung. Gewöhnliche Zündkerzen weisen jedoch den Nachteil der begrenzten Lebensdauer durch Elektrodenverschleiß und den damit verbundenen kurzen und damit kostenintensiven Wartungsintervallen auf. Des Weiteren führt das kleine Reaktionsvolumen im Funken zu einer eingeschränkten Abmagerbarkeit des Gemischs und setzt damit der Steigerung des thermischen Wirkungsgrads Grenzen.

Als Alternative zur Funkenzündung bietet die elektrisch geregelte Oberflächenzündung den Vorteil, durch eine großflächige Gemischentflammung die Entflammung zu beschleunigen, um damit den motorischen Wirkungsgrad durch eine deutliche Ausweitung der Magerlaufgrenze zu erhöhen. In Untersuchungen im Benzin- als auch im Erdgasbetrieb wurde dieser Zusammenhang bestätigt und der Zielkonflikt zwischen Wirkungsgrad und NOx-Emissionen bereits zum Teil verbessert. Strömungsbedingungen und die durch die heiße Oberfläche eingeleitete Verbrennung werden mittels AVL Fire (www.avl.com) simuliert.

 

Beispiele von unterschiedlichen erprobten Entflammungselementvarianten

  

Kontakt

Prof. Dr.-Ing. Maurice Kettner

Institut für Kälte-, Klima- und Umwelttechnik
Tel.: +49 (0)721/925 - 1845
E-Mail: maurice.kettnerspam prevention@hs-karlsruhe.de