Einfluss der Zündung auf die Entflammung hochverdünnter Gemische und das Klopfen

In dieser Dissertationsschrift werden verschiedene Technologien zur ottomotorischen Zündung vorgestellt, die vorwiegend am thermodynamischen Einzylinderaggregat und am Vollmotor untersucht wurden. Hauptstoßrichtung der Arbeit ist das vertiefte Verständnis für ottomotorische Zündvorgänge um damit die Abmagerungsgrenze zu erweitern sowie das Auftreten von klopfenden Verbrennungen zu reduzieren. Neben verschiedenen Funken- und Coronazündsystemen standen auch Vorrichtungen zur Beeinflussung der Ladungsbewegung zur Verfügung. Analysiert wurde der Einfluss von Funkenbrenndauer und -strom bei konventionellen Zündeinrichtungen. Bei Coronazündanlagen wurden die Auswirkungen der Zünderspitzengeometrie, der Coronaspannung, des -stroms und der -frequenz sowie der Coronadauer beurteilt. Zur fundierten Beurteilung von Klopfen auf statistischer Basis und die Möglichkeit realitätsnahe Parameter für das Katalysatoraufheizverhalten im stationären Betrieb zu ermitteln wurden neue Methoden entwickelt. Außerdem wird erläutert, warum eine lange Zündfunkenbrenndauer bei Zündzeitpunkten vor dem oberen Totpunkt hilft Zündaussetzer zu vermeiden und die Verbrennungsstabilität in hochver- dünnten Betriebspunkten zu verbessern. Dieses Erklärungsmodell liefert darüber hinaus auch die Antwort darauf, warum eine verlängerte Zünddauer bei Zündzeitpunkten nach dem oberen Totpunkt, wie diese beim Katalysatorheizen und auch bei aufgeladenen Betriebspunkten notwendig sind, nicht zu einer Verbesserung der Verbrennungsstabilität beiträgt. Ein großes Zündvolumen, wie dieses von einer Coronazündung erzeugt wird, hilft zur Stabilisierung der Verbrennung im Katalysatorheizbetrieb. Weiter trägt es durch Reduzierung der Brennverzugsstreuung zu einer Wirkungsgradverbesserung in klopfbegrenzten Betriebspunkten bei.