Mehr Kohlenmonoxid durch kleineren Hubraum

Flamme-Wand-Interaktionen in kompakteren Motoren ausgeprägter

Darmstadt (pte018/09.10.2017/12:30)

Die Tendenz der Autobauer zu kleineren Maschinen führt zum verstärkten Auftreten von Kohlenmonoxid an den Wänden der Zylinderkammern, wie Forscher der Technischen Universität Darmstadt http://www.tu-darmstadt.de ermittelt haben. "Dort ist es kühler als im Inneren des Zylinders, daher laufen gekoppelte Reaktions-Transport-Prozesse an den Wänden anders ab. Eine derart hohe Kohlenmonoxid-Konzentration in Wandnähe hatten wir aber nicht erwartet", sagt Sebastian Bürkle, Geschäftsführer vom Sonderforschungsbereich Transregio 150.

Simulationen am Computer wichtig

Da Flamme-Wand-Interaktionen in kleineren Motoren ausgeprägter sind, ist das Problem an den Wänden gravierender als in Maschinen mit größerem Hubraum. Die Ursache der hohen Kohlenmonoxid-Werte hat das Phänomen auch nicht zuletzt mittels Simulation am Computer aufgedeckt. "Unsere Berechnungen zeigen, dass das Kohlenmonoxid nicht in Wandnähe entsteht, sondern sich strömungsbedingt dort anreichert", so Co-Autor Guido Künne.

Die Ergebnisse sind nicht nur für Autobauer relevant, sondern auch für Konstrukteure von Flugzeugtriebwerken. Eine neue Technik, die sogenannte Lean-Burn-Verbrennung, senkt zwar den Stickoxid-Ausstoß des Luftverkehrs. Da die Flamme dabei aber näher an der Wand brennt, steigt die Kohlenmonoxid-Konzentration. Reduzieren ließe sich die Schadstoffmenge etwa durch eine andere Geometrie der Brennkammer oder eine höhere Wandtemperatur. (Ende)