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Analyse der innermotorischen Verbrennungsvorgänge mittels Flammenspektroskopie

 

Angesichts der bestehenden Herausforderungen zur ständigen Weiterentwicklung der Verbrennungsverfahren für Diesel- und Gasmotoren gewinnen optische Untersuchungsmethoden an Bedeutung. Insbesondere die Emissionsspektroskopie ist ein Verfahren, das zur Aufklärung der Gemischbildungs- und Verbrennungsvorgänge beitragen kann. Derzeit gebräuchliche spektroskopische Messeinrichtungen sind durch einen hohen Geräte- und Bedienungsaufwand gekennzeichnet.

Im Vorhaben "Flammenspektroskopie" wurde daher eine Messeinrichtung für die zeitaufgelöste Spektralanalyse von Verbrennungsflammen in Diesel- und Gasmotoren entwickelt, die relativ leicht handhabbar und unter praxisnahen Bedingungen an Motoren einsetzbar ist. Diese ermöglicht es, den zeitlichen Ablauf der Molekülbandenstrahlung im ultravioletten und sichtbaren Wellenlängenbereich mit höchster Sensitivität in 16 Spektralkanälen während der Verbrennungsphase zu erfassen.

Mit der entwickelten spektralen Messeinrichtung wurde ein umfangreiches Messprogramm an 1-Zylider-Forschungsmotoren im Diesel- und Gasbetrieb absolviert. Dabei fanden Variationen von Last, Raildruck, Einspritz- bzw. Zündzeitpunkt, Luftverhältnis, Ladelufttemperatur und Drall statt. Die Flammenspektroskopie hat sich als äußerst brauchbares Mittel erwiesen, die örtlich-zeitlichen Vorgänge der Gemischbildungs- und Verbrennungsprozesse in Diesel- und Gasmotoren zu erforschen und Schlussfolgerungen für eine schadstoffarme Gestaltung des Verbrennungsablaufes abzuleiten. In der WTZ Roßlau gGmbH steht damit ein effektives Werkzeug für zukünftige Brennverfahrensentwicklungen zur Verfügung.

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