Motorklopfen verstehen
Das Problem des Motorklopfens besteht seitdem es Verbrennungsmotoren gibt. Die frühzeitige Entzündung des Luft-Kraftstoff-Gemisches führt zu unnötigem Motorverschleiß, reduziert die Leistung und erhöht gefährliche Schadstoffemissionen. Das Projekt MINKNOCK versuchte, den Mangel an Wissen zum Thema Motorklopfen anzugehen. Es handelt sich um ein komplexes Problem, das den Motoraufbau, die Kraftstoffeigenschaften und die Flammenausbreitung mit einbezieht, um nur ein paar wenige Faktoren zu nennen. Maschinenbauer am Instituto Superior Tecnico in Portugal haben einen Versuchsaufbau zusammen mit einem Particle-Image-Velocimeter (PIV) erstellt, um die Bedingungen in einer Verbrennungskammer aus der Nähe zu überwachen. Die Datengewinnung und Analyse konzentrierte sich auf die Interaktionen der Flammenfront bei drei Flammenarten: hemisphärische, symmetrische und nicht-symmetrische Flammen. Eine neue Post-Processing-Software ermöglichte die Berechnung der Flammengeschwindigkeit (Sd) und des Flammenauffaltungsfaktors (flame stretch factor) (K). Die Versuche von MINKNOCK zeigten, dass im Gegensatz zur gängigen Meinung, Staupunkte im Strömungsfeld innerhalb der Brennkammer existieren. Die Positionen der Staupunkte, an denen unverbrannter Kraftstoff vorkam, wurde für jede Form der Flammengeometrie bestimmt. Außerdem wurde eine hohe Korrelation zwischen der Flammengeschwindigkeit und dem Auffaltungsfaktor beobachtet. Schließlich zeigten die Forschungsergebnisse, dass Flammen auch bemerkenswert robust sind und lange positive und negative Auffaltung überleben können, ohne gelöscht zu werden. Das MINKNOCK-Konsortium wird dieses Wissen zur Verbesserung der Motorkonstruktion verwenden, um Motorklopfen zu reduzieren und der legendären europäischen Automobilindustrie dabei zu helfen, global wettbewerbsfähig zu bleiben.
