Orts- und zyklusaufgelöste Bestimmung der Rußkonzentration am seriennahen DI-Dieselmotor mit Hilfe der Laserinduzierten Inkandeszenz

Thermodynamik: Energie - Umwelt - Technik , Bd. 5

Joachim Boltz

ISBN 978-3-8325-0485-4
124 Seiten, Erscheinungsjahr: 2004
Preis: 40.50 €

Bei der Optimierung von Dieselmotoren ist die Senkung der Rußemission ein wichtiges Ziel. Eine Strategie ist dabei, Rußpartikel nicht allein im Abgas durch Filter aufzufangen, sondern bereits ihre Entstehung im Brennraum zu behindern. Hierzu möchte man verstehen, wie Brennraumformen, Betriebszustände, Einspritzvarianten usw. die Bildung und Rückbildung von Ruß beeinflussen.

Um aus dem motorischen Brennraum Informationen zur räumlichen Konzentrationsverteilung von Rußpartikeln und zu deren zeitlicher Entwicklung zu erhalten, werden heute vorzugsweise optische Messtechniken eingesetzt. Im Unterschied zu materiellen Sonden stören sie den zu untersuchenden Vorgang praktisch nicht und werden umgekehrt durch die im Brennraum herrschenden Temperaturen und Drücke nicht beeinträchtigt. Speziell für Rußmessungen wurde die sog. Laserinduzierte Inkandeszenz (LII) entwickelt. Sie basiert darauf, dass man durch einen Laserpuls Rußteilchen extrem schnell aufheizt und dadurch zur intensiven Strahlung anregt, welche detektiert und ausgewertet wird.

Während LII bereits an Laborflammen weitgehend erprobt worden ist, bleibt die Anwendung an einem seriennahen Dieselmotor mit besonderen Schwierigkeiten verbunden. Der Autor beschreibt, wie er dennoch Rußverteilungen qualitativ und quantitativ bestimmt hat. Durch seine LII-Aufnahmen werden beispielsweise der Einfluss von Einspritzdruck und Abgasrückführung sichtbar.