Untersuchung des Selbstzündverhaltens von n-Heptan/Luft-Gemischen unter hgohem Druck

Zur Untersuchung des Selbstzündverhaltens von n-Heptan/Luft- Gemischen wurde ein Chemisches StoBwellenrohr benutzt. Dieses wurde modifiziert, um Versuche ohne Wärmebad mit den Randbe- dingungen, wie sie für die motorische Verbrennung relevant sind, durchführen zu können. Der Druck wurde zwischen 3,2 und 42 bar variiert und das Luftverhältnis zwischen o,33 und z.o. In Abhängigkeit vom Untersuchungsdruck umfaßt die Temperatur den Bereich zwischen 660 und 1350 K.

Bei der Auftragung der Zündverzugszeiten über dem Kehrwert der Temperatur im Arrhenius-Diagramm läß sich die Temperaturab- hängigkeit in drei Bereiche einteilen. Im Hoch- sowie im Nieder- temperaturbereich läßt sich diese Abhängigkeit durch Ceraden darstellen, wobei mit fallender Temperatur länger werdende Zündverzüge auftreten. Im dazwischenliegenden Übergangstemperaturbereich ist diese Abhängigkeit stark nichtlinear, wobei sogar mit fallender Temperatur kürzer werdende Zündverzüge und ein aus- geprägtes Minimum auftreten, dessen Lage mit zunehmendem Druck zu hödheren Temperaturen verschoben wird. Im Bereich die- ses Minimums tritt Zwei-Stufen-Zündung auf.

Bei der Untersuchung des Einflusses des Luftverhältnisses zeigen sich k¨rzere Zündverzugszeiten für fette Gemische im Hoch- sowie im Übergangstemperaturbereich, wobei im letzteren dieser Effekt stärker in Erscheinung tritt. Bei etwa 750 K für ein Untersuchungs- druckniveau von 13,5 bar tritt eine Umkehrung dieses Effektes auf, sodaß zu niederen Temperaturen hin bei einem fetten Gemisch län- gere Zündverzüge gemessen werden als bei einem stöchiometri- schen Gemisch.

Der Vergleich unserer Untersuchungen mit Messungen in Verdich- tungsapparaturen zeigt einen befriedigenden Anschluß im unteren Niedertemperaturbereich. Druck und Temperatur sind im Gebiet hinter dem reflektierten Stoß bis zur Zündung näherungsweise konstant.

Zusammenfassend kann gesagt werden, daB ein Hochdruck-Stoß- wellenrohr die Möglichkeit bietet, das Selbstzündverhalten von Brennstoff/Luft-Gemischen unter Randbedingungen, wie sie die motorische Verbrennung vorgibt, zu untersuchen. Es stellt somit eine Versuchsanlage dar, die eine Ergänzung der schnellen Kom- pressionsapparaturen für Untersuchen bei sehr hohen Tempera- turen und sehr kurzen Zündverzügen ist.