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Experimentelle Analyse von Kraftstoffsprays

Eines der wichtigsten Gebiete bei der Optimierung von Verbrennungskraftmaschinen ist die Wirkkette von Kraftstoffeinspritzung, Strahlaufbruch, Verdampfung und Verbrennung. Die experimentelle Analyse dieser Teilaspekte unter motornahen Bedingungen liefert daher entscheidende Informationen, welche sowohl direkt über Verbesserungspotential Aufschluss geben als auch indirekt zum Validieren von physikalischen Modellen in der Simulation Verwendung finden.

Zu diesem Zweck stehen der FVTR GmbH zwei Hochdruck-Hochtemperatur Einspritzkammern zur Verfügung. Diese ermöglichen die makroskopische Untersuchung des gesamten Strahlbildes sowie die mikroskopische Analyse einzelner Strahlen von Common-Rail-Injektoren mittelschnell laufender Dieselmotoren.

Die Umgebungsbedingungen entsprechen denen des Motors im OT bei Teillast. Die Untersuchung von Injektoren dieser Größe ist möglich durch die besonders großen optischen Zugänge der Kammern mit einem Durchmesser von 120 mm sowie 300 mm.

Des Weiteren wurden die Kammern auch verwendet, um einen kontinuierlich arbeitenden Drall-Druck-Zerstäuber, wie er in beispielsweise in Gasturbinen Verwendung findet, zu analysieren.

Die möglichen Analysen beinhalten die Ermittlung von:

  • Eindringtiefe der Flüssigphase (ohne Verdampfung)
  • Eindringtiefe von Flüssig- sowie Gasphase (mit Verdampfung)
  • Tropfengrößenverteilung des Sprays
  • Zündverhalten / Zündorte

Kleine Hochdruck-Hochtemperatur-Einspritzkammer (120 mm) Große Hochdruck-Hochtemperatur-Einspritzkammer (300 mm)
Schlieren-Streulichtaufnahmen eines Dieseleinspritzstrahls

 

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