In der Forschung wurden neuartige Wasserstoffbrennverfahren mit Hochdruck-Direkteinblasung entwickelt. Dabei soll ein Antrieb entwickelt werden, der bei annähernd schadstofffreiem Betrieb eine höhere Leistungsdichte als moderne Benzinmotoren und einen zumindest gleich guten Wirkungsgrad wie heutige Dieselmotoren erreicht. Bei der Entwicklung des Brennverfahrens reichen empirischen Methoden allein nicht aus. Aufgrund der im Vergleich zu anderen Kraftstoffen noch höheren Anzahl von Freiheitsgraden und den immer noch relativ geringen Erfahrungen ist es notwendig, einen tieferen Einblick in die innermotorischen Vorgänge zu bekommen. Ein wichtiges Werkzeug hierfür stellt die 3-dimensionale CFD-Simulation dar, die neben verschiedenen Sondermesstechniken bereits in einer frühen Phase des Projekts wichtige Erkenntnisse liefert. Allerdings besteht weiterhin der Bedarf nach Verifizierung und Optimierung der vorhandenen Modelle. Vor allem die hohen Strömungsgeschwindigkeiten bei der Hochdruckeinblasung stellen auch weiterhin hohe Anforderungen an die verfügbaren CFD-Codes. Umso mehr sind Messtechniken gefragt, die direkt Einblicke ermöglichen, ohne dabei die Vorgänge im Motor wesentlich zu beeinflussen, das Mittel der Wahl sind dabei optische Methoden. Der optische Motor im Zusammenspiel mit laseroptischen Messmethoden hat sich hier als sehr nützliches und effektives Werkzeug erwiesen. Die laserinduzierte Fluoreszenz stellt dabei eine sehr aussagekräftige und vielseitig einsetzbare Methode dar. Der gefeuerte Betrieb am verwendeten Transparentmotor ermöglicht dabei die Aufnahme realistischer und gut übertragbarer Ergebnisse. Ein Ziel konnte damit erreicht werden, dass Anwendungen sowohl zur quantitativen Messung der Gemischbildung als auch zur effizienten Verbrennungsanalyse entwickelt wurden. Damit werden Grundsatzuntersuchungen möglich, bei denen Einflüsse einzelner Parameter auf Gemischbildung und Verbrennung entkoppelt ermittelt werden können. Weiter erlauben die vorgestellten Methoden, effizient neue Konfigurationen und Gemischbildungsstrategien hinsichtlich ihrer Auswirkungen auf das gesamte Brennverfahren zu untersuchen. Es konnte in den Versuchen auch gezeigt werden, dass die Wasserstoff-Direkteinblasung noch ein großes Potenzial besitzt, vor allem hinsichtlich der Darstellbarkeit geschichteter Gemische gibt es noch einige Optimierungsmöglichkeiten. Zusätzlich zu den Untersuchungen am optischen Motor kommt auch weiterhin den optischen Messungen am Standard-Forschungsmotor eine wichtige Rolle zu, da nur hier Hochlastversuche möglich sind


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    Title :

    Optische Messmethoden zur Optimierung von Wasserstoff-DI-Brennverfahren


    Additional title:

    Optical measurement methods for the optimization of the hydrogen DI combustion


    Contributors:


    Publication date :

    2006


    Size :

    19 Seiten, 15 Bilder, 12 Quellen


    Type of media :

    Conference paper


    Type of material :

    Storage medium


    Language :

    German




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