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Rußfreie Vorkammerzündung für Großgasmotoren

 

Ottogasmotoren werden dem Stand der Technik entsprechend ab einem bestimmten Brennraumdurchmesser mit einer gespülten Vorkammer ausgerüstet. Diese haben eine hohe Zündenergie und entflammen den Hauptbrennraum. Der Nachteil ist ein inhomogenes fettes Gemisch in der Vorkammer. Daher resultiert eine gegenüber Ottomotoren mit Magergemischverbrennung und Zündung im Hauptbrennraum erhöhte Rußemission.

Durch den Einsatz verschiedener Varianten einer ungespülten Vorkammer sollte diese negative Erscheinung beseitigt werden und gegenüber dem Einsatz einer Vorkammerkerze ein Wirkungsgradgewinn erzielt werden. Die Erfolg versprechenden Varianten sind Vorkammern mit einer Vorkammerzündkerze. Hakenkerzen zeigten nur bei fetten Gemischen ein ausreichendes Zündverhalten. Es konnte eine Beschleunigung der Verbrennung mit Wirkungsgradsteigerungen gegenüber der Vergleichsvariante nachgewiesen werden. Allerdings bedingt die Beschleunigung der Verbrennung für die notwendige gleichbleibende Stickoxidkonzentration einen späteren Zündzeitpunkt oder eine weitere Abmagerung des Gemisches.

Dies war mit den gegenwärtig verfügbaren Zündkerzen (Hakenkerze und Vorkammerkerze) nicht möglich. Trotz der erreichten Verbesserungen kann das volle Potenzial von ungespülten Vorkammern erst mit dem Einsatz weiterentwickelter Zündeinrichtungen, mit denen magerere Gemische stabil entzündet werden, erschlossen werden. Ein Hoffnungsträger könnte die Laserzündung sein.

 

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