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Spray-Visualisierung und -Analyse

Die Visualisierung und Analyse von Kraftstoffsprays und Gasjets, ermöglicht die systematische Untersuchung der Mischungsvorgänge und Verbrennungsprozesse. Wir analysieren mit unserer modernen Messtechnik die Zerstäubungs-, Verdampfungs- und Verbrennungsphänomene in einer der weltweit größten Hochdruck- und Hochtemperatureinspritzkammern.

Vorteile für Ihr Projekt:

  • Analyse von Diesel-Sprays bei brennraumnahen Umgebungsbedingungen
  • Messtechnik, spezialisiert für die Nutzung in Großmotorenanwendungen
  • Quantitative Informationen über die Gemischbildung und Verbrennung für Ihren Verbrennungsprozess
  • Wählen Sie das richtige Einspritzsystem auf Basis von Wissen und Fakten
  • Parametrierung und Validierung von Spray- und Verbrennungsmodellen
  • Begleitende Analyse für Einzylinder-Motorenversuche
  • Quantitative Informationen bezüglich des Effekts von Abnutzungen und Ablagerungen

Sind Sie an weiterführenden Informationen interessiert? Kontaktieren Sie gerne unsere freundlichen Experten. Zusammen finden wir eine passende Lösung für Ihre Herausforderungen.

Großmotoren-Einspritzsysteme

Die Anforderung an Großmotoren-Einspritzsysteme wachsen durch die Einführung neuer Betriebsweisen und Technologien, wie Mehrfacheinspritzungen und Dual-Fuel-Anwendungen. Die effiziente Analyse und Optimierung von Injektoren und Einspritzdüsen bezüglich ihrer Eignung für diese neuen Einsatzszenarien erfordert die Untersuchung der Mischungs- und Verbrennungsvorgänge.

Einspritzkammer

Durch Konditionierung des Prüfstandes auf 300 °C garantieren wir eine homogene Temperaturverteilung in der Prüfkammer. Druckluft oder Stickstoff werden in einem Strömungserhitzer auf bis zu 620 °C erhitzt. Die Prüfkammer wird mit dem erhitzten Gas gespült, um womöglich verbliebene Kraftstoffdämpfe und Verbrennungsprodukte zu entfernen und eine homogene Temperaturverteilung zu erreichen. Die genutzten Injektoren und eventuelle sonstige eingebaute Teile, müssen aktiv gekühlt werden, da der Kraftstoffdurchsatz wesentlich geringer ist als in der realen Anwendung und die damit einhergehende Kühlung entsprechend verringert ist. Je nach Messaufgabe kann der Injektor transient betrieben werden und Kleinstmengen einbringen oder mit dem Ziel eines stationären Sprayzustands. Unser Prüfstand ist für die Verwendung von Großmotoreninjektoren entwickelt worden, kann aber auch für NFZ- und motorenfremde Injektoren genutzt werden.

Mess- und Analysemethodik

Wir sind durch Nutzung bewährter planarer Messmethoden, wie Schlieren- oder Mehrfarb-Pyrometrie, in der Lage makroskopische Eigenschaften der Sprayverdampfung des Gasjets und der Flamme zu ermitteln.

Mit Hilfe moderner monochromer oder Farb-Hochgeschwindigkeitskameras können wir Videos der Messungen erstellen. Die Auswertung der Rohdaten der Sprayanalyse erfolgt mittels eigens entwickelter Algorithmen, die für die Herausforderungen der unterschiedlichen Messaufgaben speziell angepasst und optimiert werden.

Technische Daten

  • Messung flüssiger und gasförmiger Sprayjets
  • Common-Rail-Drücke bis 2.200 bar
  • Gastemperaturen bis 620 °C
  • Gasdrücke bis 150 bar
  • Fensterdurchmesser 300 mm
  • Abbildung von Motoren mit Bohrungen zwischen 100 – 400 mm
  • Kraftstoffe: Diesel, HFO, Rohöl, Biokraftstoffe, Methanol, E-Fuels
  • Gase: Helium (als Wasserstoffersatz), Neon (als Methanersatz)

Messysteme

  • Hochgeschwindigkeitskameras zur detaillierten Verfolgung individueller Spray-Events
  • Schlieren-Streulicht Optik zur simultanen Visualisierung von Flüssig- und Gasphasen eines verdampfenden Sprays
  • Hochgeschwindigkeits-Farbkamera zur Analyse von zündenden Sprays bezüglich der Temperatur- und Rußverteilung
  • PDI – Doppler-Phasen-Interferometer zur Messung von Tropfengeschwindigkeiten und Größenverteilungen von optisch durchlässigen Sprays
  • Rußleuchten und Chemilumineszenz zur Analyse von Zündorten und Flammen Lift-Off Längen