Im Rahmen des Projektes EMI-MINI 11 wurden am LKV der Universität Rostock umfangreiche experimentelle und theoretische Analysen zur Charakterisierung der Gemischbildungsvorgänge bei Einsatz eines neuartigen schweröltauglichen Injektortyps vorgenommen. Ausgehend von einer detaillierten Aufnahme des Betriebsverhaltens des Injektors bezüglich seines dynamischen Verhaltens sowie des Einflusses variierender Kraftstoffqualitäten sind umfangreiche optische Untersuchungen des Strahlzerfalls- und Verdampfungsverhaltens in eine Hochdruck-Hochtemperatur Einspritzkammer vorgenommen worden. Neben konventionellen Streulichtverfahren kamen ein Phasen-Doppler-Anemometer sowie ein weiterentwickeltes Schlieren-Streulicht-Verfahren (SSB), welches die gleichzeitige Auswertung flüssiger und gasförmiger Kraftstoffphasen ermöglicht, in Kombination mit einer Hochgeschwindigkeitskamera zum Einsatz. Die Untersuchungen zeigen den Einfluss einzelner Parameter, wie Raildruck, Gasdichte und Gastemperatur, auf die Gemischbildung. Dabei können insbesondere im Bezug auf Ruß-Emissionen der Forschungsmotoren bei den Projektpartnem, Erklärungen für die beobachteten Verhaltensweisen abgeleitet werden. Der Vergleich von Schweröleinspritzsprays und Dieselsprays zeigt speziell beim Verdampfungsverhalten erhebliche Unterschiede, die vor allem bei niedrigeren Brennraumtemperaturen (Teillast od. extremer Miller) zum Tragen kommen und verändertes Zünd- und Verbrennungsverhalten erwarten lassen. Weitere Teilpakete befassen sich mit dem Einfluss der Spray- Wand-Interaktion bei Großmotoren sowie empirischen Modellen zur Vorhersage charakteristischer Strahlparameter.

    At the chair of Piston Machines and Internal Combustion Engines of the University of Rostock various experimental and theoretical analyses of injection sprays of a new typ of heavy fuel common-rail injectors have been performed. Starting form a detailed screening of the injector behaviour regarding its dynamics as weil as the impact of different fuel qualities, extensive optical investigations were done in a high pressure-high temperature injection chamber in order to characterise spray disintegration and evaporation. Therefore, apart from conventional scatter light setups, a Phase Doppler Anemometer and an optimised Schlieren-Scatterlight bypass technique, enabling the simultaneous visualisation of liquid and gaseous fuel phase, were applied in combination with a high speed camera. The investigations show the impact of single parameters, such as rail pressure, gas density and gas temperature, on mixture formation. Therewith, it is possible to explain findings trom the research engines at the project partners. The comparison of heavy fuel oil sprays to diesel fuel sprays shows especially with respect to the evaporation significant differences. These differences become more valid for low temperature conditions (engine part load, extensive Miller cycle). They are considered to cause a different ignition and combustion behaviour as it is seen at the project partners. Further topics of the project imply impacts of a jet wall interaction for large engines and empirical models to predict characteristic spray parameters.


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    Titel :

    Analyse und Optimierung der Kraftstoffsprayeigenschaften neuartiger Common-Rail-Einspritzsysteme zur Reduzierung der Ruß- und NOx-Emissionen von Schweröl-Schiffsdieselmotoren. Teilprojekt. Abschlussbericht zum Verbundvorhaben: EMI-MINI II - Emissionsarme Schiffsantriebsanlagen. Laufzeit des Vorhabens: 01.09.2006 bis 31.08.2009


    Beteiligte:
    Fink, Christian (Autor:in) / Harndorf, Horst (Autor:in)


    Erscheinungsdatum :

    2009


    Format / Umfang :

    94 Seiten, 87 Bilder, 9 Tabellen, 70 Quellen


    Medientyp :

    Report


    Format :

    Print


    Sprache :

    Deutsch