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Alexander Pauls
Optische Untersuchung der Gemischbildung eines kleinen direkteinspritzenden Ottomotors
Die Zielsetzung dieser Arbeit im Rahmen des FVV-Vorhabens „GDI Grenzdurchmesser II“ war es, anhand der thermodynamischen Ergebnisse aus dem FVV Vorhaben „GDI Grenzdurchmesser“ das Verständnis der Gemischbildung bei sehr kleinem Bohrungsdurchmesser mittels laserinduzierter Exciplex Fluoreszenz (LIEF) an einem Transparentmotor zu vertiefen. Ebenfalls sollten offene Fragestellungen in Bezug auf die Partikelemissionen zu den beiden untersuchten Zylinderkopfkonzepten (3- und 4-Ventile) beantwortet werden.
In Voruntersuchungen an einer optisch zugänglichen Hochdruckkammer wurde zu-nächst die Signalkalibrierung durchgeführt um die Aussagekraft der LIEF zu ermittelt. Diese Vorarbeiten erlaubten die Anwendung der LIEF am Transparentmotor.
Bei den Untersuchungen zum 3V-Konzept konnte ermittelt werden, weshalb eine Ladungsbewegungsklappe bei früher Einspritzung zunehmend an Einfluss verliert. Des Weiteren wurde beim Vergleich der beiden eingesetzten Injektoren gezeigt, dass ein höherer Massenstrom bei gleicher eingespritzter Masse sich reduzierend auf Ventil und Wandbenetzung auswirkt. Gleichzeitig konnte nachgewiesen werden, dass sich dieser Trend bei einer Einspritzdruckerhöhung entgegengesetzt verhält.
Bei den optischen Untersuchungen am 4V-Konzept wurde gezeigt, dass ein 7 Loch Injektor mit geringerer Eindringtiefe Nachteile gegenüber einem 6 Lochinjektor hat. Weiterhin konnte ermittelt werden weshalb sich eine Ladungsbewegungsklappe negativ auf die Gemischbildung auswirkt. Dies widerspricht der geläufigen Meinung.
In Voruntersuchungen an einer optisch zugänglichen Hochdruckkammer wurde zu-nächst die Signalkalibrierung durchgeführt um die Aussagekraft der LIEF zu ermittelt. Diese Vorarbeiten erlaubten die Anwendung der LIEF am Transparentmotor.
Bei den Untersuchungen zum 3V-Konzept konnte ermittelt werden, weshalb eine Ladungsbewegungsklappe bei früher Einspritzung zunehmend an Einfluss verliert. Des Weiteren wurde beim Vergleich der beiden eingesetzten Injektoren gezeigt, dass ein höherer Massenstrom bei gleicher eingespritzter Masse sich reduzierend auf Ventil und Wandbenetzung auswirkt. Gleichzeitig konnte nachgewiesen werden, dass sich dieser Trend bei einer Einspritzdruckerhöhung entgegengesetzt verhält.
Bei den optischen Untersuchungen am 4V-Konzept wurde gezeigt, dass ein 7 Loch Injektor mit geringerer Eindringtiefe Nachteile gegenüber einem 6 Lochinjektor hat. Weiterhin konnte ermittelt werden weshalb sich eine Ladungsbewegungsklappe negativ auf die Gemischbildung auswirkt. Dies widerspricht der geläufigen Meinung.
Schlagwörter: Optische Messtechnik; Exciplex; Fluoreszenz; Benzindirekteinspritzung; Downsizing; Ottomotor; Direkteinspritzung; Gemischbildung
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