ISBN 9783843913805

978-3-8439-1380-5, Reihe Messtechnik

Christopher Geßenhardt
Endoskopische Bestimmung des Temperaturfeldes im Brennraum von Ottomotoren mittels laserinduzierter Fluoreszenz

183 Seiten, Dissertation Universität Duisburg-Essen (2013), Softcover, B5

Zusammenfassung / Abstract

Aktuelle ottomotorische Brennverfahren weisen eine zum Teil hohe Sensitivität hinsichtlich der Temperaturrandbedingungen im Brennraum auf. Aus diesem Grund stehen entsprechende Messtechniken zunehmend im Fokus der Brennverfahrensentwicklung.

Die vorliegende Dissertation thematisiert die quantitative, abbildende Temperaturmessung der Brennraumladung in Ottomotoren. Die hierbei eingesetzte Messtechnik nutzt die Multispektraldetektion des laserinduzierten Fluoreszenzsignals eines toluolhaltigen Kraftstoffes. Erstmals konnte dieses Messverfahren endoskopisch an einem seriennahen Vollmotor appliziert werden, so dass keine Einschränkungen des Betriebsbereichs oder signifikante Änderungen der thermischen Randbedingungen im Brennraum auftraten. Die speziellen optischen und mechanischen Randbedingungen erforderten die Entwicklung neuer Justage- und Kalibrationsmethoden bei denen besonderer Wert auf die Minimierung der Rüstzeiten und des Kalibrationsaufwandes gelegt wurde. Die Optimierung des optischen Detektionssystems erfolgte auf Basis eines neuerstellten spektroskopischen Modells. Durch Untersuchungen an verschiedenen Versuchsträgern konnte die Charakterisierung der endoskopischen Temperaturmesstechnik unter deutlich abweichenden Randbedingungen erfolgen. Hierbei wurde ein umfassend abgeglichenes 0D/1D-Motorsimulationsmodell zur Bestimmung des systematischen Messfehlers genutzt.