Projekte
Erweiterung der optischen Messtechnik für die Erforschung der dieselmotorischen Gemischbildung, Entflammung und Verbrennung
Kurzbeschreibung (Deutsch)
Der Lehrstuhl Verbrennungsmotor der TU-Dresden hat sich in den letzten Jahren hohe Kompetenzen im Bereich der Visualisierung der dieselmotorischen Gemischbildung und Verbrennung erworben. Durch das vorhandene Optiklabor können mit Hilfe von Hochgeschwindigkeitskameras die Teilprozesse der Einspritzung, Gemischbildung und Verbrennung optisch erfasst und ausgewertet werden. Dabei werden typischer Weise Bilder in der Größe 384 x 384 (Pixel x Pixel) mit einem zeitlichen Abstand von 20µs aufgenommen. Dies bedeutet, es werden 50.000Bilder pro Sekunde gespeichert. Mit den bisherigen Werkzeugen kann die dieselmotorische Einspritzung in einer „heißen Kammer“, ein Versuchsaufbau mit dem die thermodynamischen Zustände (Brennraumdruck und -temperatur) im Motor nachgebildet werden, als separates Ereignis herausgelöst werden und unter einer inerten Gasatmosphäre dann nur die Einspritzung und Verdampfung ausgewertet werden. In dem gleichen Versuchsträger kann auch die „drallfreie“ Verbrennung visualisiert, dafür muss die Gasatmosphäre so eingestellt werden, dass zum Zeitpunkt der Einspritzung noch Sauerstoff vorhanden ist. Als weiterer Versuchsträger befindet sich im Optiklabor ein Einzylinder-Transparentmotor. Damit ist es möglich die Einspritzung und Verbrennung im realen Motorbetrieb zu beobachten. Hier sind auch die Wechselwirkungen mit der Luftmassenbewegung (Drall) im Brennraum zu sehen.
Mit Hilfe des im Rahmen dieses Projektes angeschafften Bildverstärkers kann am Lehrstuhlverbrennungsmotoren die Lücke zwischen Einspritzung/Verdampfung und der Verbrennung geschlossen werden, jetzt ist möglich die Phänomene der Vorentflammung zu visualisieren. Diese Vorentflammung kann durch das Vorhandensein von OH-Radikalen detektiert werden und die OH-Radikale emittieren Licht im Wellenlängenbereich von ca. 306-308nm, dies ist im ultravioletten Bereich. Der sichtbare Wellenlängenbereich geht von ca. 380nm (violett) bis ca. 780nm (rot). Der angeschaffte Bildverstärker ist in einem weiten Wellenlängenbereich sensitiv, so dass auch weitere Lumineszenzen erfasst werden können. Somit kann auch in Zukunft das CH-Eigenleuchten gemessen werden. Mit dem Bildverstärker kann die bisherige Aufnahmefrequenz (50kHz) auch im ultravioletten Bereich erhalten bleiben, was es jetzt auch hier ermöglicht „shot-to-shot“-Abweichungen (Zyklenschwankungen) zu erkennen.
Mit Hilfe des im Rahmen dieses Projektes angeschafften Bildverstärkers kann am Lehrstuhlverbrennungsmotoren die Lücke zwischen Einspritzung/Verdampfung und der Verbrennung geschlossen werden, jetzt ist möglich die Phänomene der Vorentflammung zu visualisieren. Diese Vorentflammung kann durch das Vorhandensein von OH-Radikalen detektiert werden und die OH-Radikale emittieren Licht im Wellenlängenbereich von ca. 306-308nm, dies ist im ultravioletten Bereich. Der sichtbare Wellenlängenbereich geht von ca. 380nm (violett) bis ca. 780nm (rot). Der angeschaffte Bildverstärker ist in einem weiten Wellenlängenbereich sensitiv, so dass auch weitere Lumineszenzen erfasst werden können. Somit kann auch in Zukunft das CH-Eigenleuchten gemessen werden. Mit dem Bildverstärker kann die bisherige Aufnahmefrequenz (50kHz) auch im ultravioletten Bereich erhalten bleiben, was es jetzt auch hier ermöglicht „shot-to-shot“-Abweichungen (Zyklenschwankungen) zu erkennen.
Zeitraum
01.11.2013 - 31.12.2013
Art der Finanzierung
Drittmittel
Projektleiter
- Herr Prof. Dr.-Ing. Hans Zellbeck
Finanzierungseinrichtungen
- Sächsischen Staatsministeriums für Wissenschaft und Kunst (SMWK)
Kooperationspartnerschaft
keine
Website zum Projekt
Zugeordnete Profillinie
Energie, Mobilität und Umwelt
Relevant für den Umweltschutz
Ja
Relevant für Multimedia
Nein
Relevant für den Technologietransfer
Ja
Schlagwörter
Messtechnik
Berichtsjahr
2013