Das Projekt "Einfluss der Gemischverteilung auf die NOx-Bildung im Ottomotor" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Technische Hochschule Aachen, Lehrstuhl für Angewandte Thermodynamik und Institut für Thermodynamik durchgeführt. Eine der wichtigsten Aufgaben bei der Weiterentwicklung von Verbrennungsmotoren ist die Reduzierung der Schadstoffemissionen. Wesentliche Schadstoffe stellen die Stickoxide (NOx) dar. Deren Bildung wird in starkem Masse vom Verbrennungsprozess beeinflusst. Die dabei ablaufenden physikalischen und chemischen Vorgaenge entziehen sich weitgehend einer theoretischen Behandlung und der experimentellen Erfassung. Allerdings ist die Erfassung des Prozesses fuer ein Verstaendnis der zur Schadstoffemission fuehrenden Vorgaenge und im Hinblick auf die Diskussion der Schadstoffreduzierung unerlaesslich. Das Ziel des Vorhabens ist die eingehende Untersuchung der Einfluesse von Gemischverteilung und Verbrennung auf die Bildung der Stickoxide. Die Arbeiten liefern Aussagen ueber oertliche Luftverhaeltnisse, die Gemischverteilung und -zusammensetzung zum Zeitpunkt der Zuendung, waehrend der Entflammungsphase und der Verbrennung. Als Messtechniken kommen laseroptische Messtechniken (CARS/PLIF) und die Vielfach-Lichtleiter-Messtechnik zum Einsatz. Durch die geplanten Arbeiten wird ein umfangreicher Kenntnisstand bezueglich der Zusammenhaenge von Gemischzustand, Verbrennungsablauf und Schadstoffemission in Ottomotoren und bezueglich der Einfluesse verschiedener motorischer Einstellparameter auf diese Vorgaenge gewonnen. Messergebnisse beim Standardbetriebspunkt des Versuchstraegers lassen erkennen, dass ein Sauerstoffeinfluss auf die NO-Emissionsspektroskopie nicht vorhanden ist, sehr wohl aber die Messtechnik auf die Anwesenheit von Stickoxid aeusserst empfindlich reagiert, wie dies tuer die Messungen erforderlich ist. Ein Temperatureinfluss auf die Messergebnisse konnte nicht nachgewiesen werden. Zur Verbesserung des Signal-Rausch-Verhaltens wurde der optische Uebertragungsweg optimiert. Der Einfluss des bei den laseroptischen Verfahren zur Charakterisierung der Kraftstoffverteilung eingesetzten Kontrastmittels auf die motorische Verbrennung ist in den ueblichen zyklischen Schwankungen der Prozessgroessen kaum nachweisbar. Dementsprechend lassen sich aus den bereits gewonnenen Bildern signifikante Rueckschluesse hinsichtlich der Gemischverteilung im Brennraum ziehen. Im laufenden Jahr 1993 wurden dann Messungen bei Drehzahl- und Lastvariationen sowie bei veraenderten Einspritzzeitpunkten (von direkter Einspritzung ins geoeffnete Einlassventil bis maximale Vorlagerung) durchgefuehrt und ausgewertet. Es konnte ein charakteristisches Motorverhalten bzgl. der NOx-Bildung nachgewiesen werden. Die Gemischinhomogenitaeten in einer Ebene 5 mm unterhalb des Zylinderkopfes hielten sich in engen Grenzen. Zum Jahresende wurde mit den vorbereitenden Untersuchungen zur Variation der Brennraumgeometrie und des Stroemungsfeldes begonnen. Das vorliegende Vorhaben dient der Erarbeitung von Grundlagenkenntnissen sowohl fuer die Optimierung bestehender als auch fuer die Entwicklung neuer Produkte.