Einspritzstrahlprüfstand

Die Entwicklung und Optimierung moderner Einspritzsysteme für Verbrennungsmotoren bedingt den Einsatz hoch genauer Analysewerkzeuge gleichwie die experimentellen Untersuchungen an optisch zugänglichen Motoren oder Prüfständen unter motorähnlichen Bedingungen. Daher wurde an GenLab ein Einspritzstrahlprüfstand entwickelt und aufgebaut (Abbildung 1)

Die Unterseite des Strömungskanals ist ein verstellbares Aluminiumprofil, das durch zwei Kontaktheizungen mit einer Heizleistung von 1,55 W/cm2 und einer Gesamtfläche von 45 cm2 beheizt werden kann. Eine schwenkbare Struktur ermöglicht die Auswertung des Einflusses verschiedener Einspritzwinkel auf die Wechselwirkung zwischen Einspritzstrahl und Strömung. Analog zu Motorversuchen wurde Wasser unter Einfluss von Druckluft eingespritzt, deren Druckniveau mit einem hochpräzisen Druckregelventil LRP-1/4-10 von Festo eingestellt wurde. Der Luftmassenstrom und die Temperatur durch den Strömungskanal des Prüfstands wurden mit der Motoransaugluft-Konditioniereinheit eingestellt und mit einem Bosch-Heißfilm-Luftmengenmesser HFM5-4.7 und einem Thermoelement Typ K am Messpunkt MP in Abbildung 1 überwacht. Die Sprühbilder wurden mit einer monochromatischen CCD-Kamera mit einer Auflösung von 9 Megapixeln und einer maximalen Bildrate von 7 fps aufgenommen. Die Kamera ist auf einem verstellbaren Stativ befestigt, das eine horizontale und vertikale Verschiebung ermöglicht. Die Kameraeinstellungen wurden mit der Software SVCapture (SVS-Vistek) vorgenommen. Für kontrastreiche Spraybilder wurde eine Infrarot-Lichtquelle Büchner HI-LIGHT-120 eingesetzt. Zusätzlich wurde ein Infrarotfilter an das Objektiv gekoppelt, um die durch andere Wellenlängen des Umgebungslichts verursachte Verzerrung zu reduzieren. Die Steuerung des Einspritzstrahlprüfstands und die Datenerfassung wurden mit einer ADwin Gold-II-Einheit und einer LABVIEW-Software durchgeführt.

Ansprechpartern: Youssef Beltaifa