Optisches System zur Erfassung innermotorischer Vorgänge

• Subject Area: Fluid Mechanics, Technical Thermodynamics and Thermal Energy Engineering
• Term: Funded in 2019
• Project identifier: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Project number 415839096

Bei der Erforschung der Prozesse motorischer Verbrennung sowohl bei Kompressionszündung als auch bei Fremdzündung stehen deren Effizienz im Sinne des Kraftstoffverbrauchs sowie die Emissionsbildung im Fokus der Untersuchungen. Dabei haben insbesondere die Kraftstoffeigenschaften aber auch die Gestaltung des Einspritzvorgangs oder die Motorgeometrie in Bezug auf die Gemischbildung einen signifikanten Einfluss auf Effizienz und Stabilität des Verbrennungsvorgangs. Um ein Verständnis für die Grenzen zu entwickeln, ist die Analyse des Ablaufs zyklischer Prozesse in einzelnen Zyklen zukünftig unabdingbar. Dazu müssen diese Effekte detailliert erfasst werden können über die Möglichkeiten konventioneller Motormesstechnik hinaus. Mittels optischer Lasermesstechnik können die Vorgänge der Gemischbildung, Zündung, Verbrennung und Emissionsbildung zwei- oder dreidimensional aufgenommen werden. Auf Grund der schnellen Abläufe bei turbulenter Flammenausbreitung ist eine entsprechende Messtechnik mit Abtastraten > = 10 kHz zwingend erforderlich, da sonst stochastisch auftretende Ereignisse nicht mit aufgezeichnet werden. Im Bereich der Gemischbildung und des Ölnachweises kommen hier Messtechniken wie Tracer-LIF oder Mie-Streulicht- Messtechnik zur Anwendung. Chemilumineszenzmessungen werden zur Beurteilung der Entflammung und der Verbrennung verwendet. Die simultane Anwendung von mehreren Messtechniken erhöht den Erkenntnisgewinn. Am Lehrstuhl für Verbrennungskraftmaschinen gibt es derzeit keine Möglichkeit, Phänomene mit der geforderten zeitlichen Auflösung zu erfassen. Das ausgewählte Gerät soll einen solchen Messbetrieb ermöglichen.

• DFG Programme: Major Research Instrumentation
• Major Instrumentation: Optisches System zur Erfassung innermotorischer Vorgänge
• Instrumentation Group: 5700 Festkörper-Laser
• Applicant Institution: Rheinisch-Westfälische Technische Hochschule Aachen
• Leader: Professor Dr.-Ing. Stefan Pischinger