Untersuchung des Primärzerfalls von Hochdruckdieselsprays mittels optischer Messtechnik

Die Entwicklung von Motoren wird von strengen Abgasgrenzwerten und sinkendem Kraftstoffverbrauch getrieben. Für die Motorentwicklung wird hierbei zunehmend der Einsatz von Simulationswerkzeugen angestrebt. Besonders der Primärzerfall des Dieselsprays stellt dabei aber eine große Herausforderung dar, da hier einerseits die physikalischen Vorgänge sehr komplex sind, und andererseits die optische Zugänglichkeit und die messtechnische Erfassbarkeit aufgrund der kleinskaligen und schnellen Prozesse und des optisch dichten Sprays sehr schwierig ist. Ansgar Heilig hat am Institut für Technische Verbrennung in Hannover eine Methode weiterentwickelt, mit welcher die Länge des Flüssigkerns im Spray von Dieselinjektoren detektiert werden kann. Diese Methode konnte erstmals erfolgreich an realen Hochdruckinjektoren bei bis zu 2200 bar Einspritzdruck eingesetzt werden. Aus Hochgeschwindigkeitsmessungen konnte eine erste Korrelation zwischen der Flüssigkernlänge und der düsennahen Spraygeometrie gefunden werden. Zusätzlich wurde als messtechnischer Ansatz der Zusammenhang der transienten Düseninnenströmung mit den Zerfallsprozessen gemessen. Hierfür wurden spezielle Transparentdüsen entwickelt. Damit können gezielt Parameter und deren Einfluss auf verschiedene Strahlaufbruchsmechanismen untersucht werden. Hierdurch rückt das Ziel in erreichbare Nähe, mit detaillierten Messungen verlässliche Daten zum primären Sprayaufbruch von Dieseleinspritzvorgängen zu bekommen.