Untersuchung von Großmotoreninjektoren für alternative Kraftstoffe in einer optisch zugänglichen Einspritzkammer
Untersuchung von Großmotoreninjektoren für alternative Kraftstoffe in einer optisch zugänglichen Einspritzkammer
Um zukünftige Klimaziele erreichen zu können sind die Dekarbonisierung von Kraftstoffen und in weiterer Folge die Entwicklung von dafür geeigneten Einspritzsystemen und Großmotoren im Fokus der Entwicklungsaktivitäten.
Eine zentrale Rolle für den robusten und emissionsarmen Motorbetrieb spielt die Kraftstoffaufbereitung und insbesondere der Injektor. Um das Injektorverhalten besser verstehen zu können und die Simulationsmodelle besser validieren zu können, werden die Randbedingungen des Motors in einer Einspritzkammer möglichst realitätsnahe nachgestellt und die Injektorstrahlausbreitung mit einer High Speed Kamera mittels Schlieren- und Diffuse Backlight Illumination-Technik erfasst. Die genannten Messungen werden bei verschiedenen Randbedingungen (wie z. B. Einspritzdruck, Gasdruck, Gastemperatur, Einspritzdauer, Injektordüsengeometrie etc.) durchgeführt. Relevante Messgrößen, wie beispielsweise Strom- und Spannungswerte des Injektors, sowie die Druckwerte der Kammer und der Kraftstoffleitung werden mit einem Oszilloskop erfasst.
Bei der Datenanalyse werden die optischen Daten mit den Oszilloskopdaten gegenübergestellt. Die Ergebnisse dienen zur Bewertung des Injektor- und Kraftstoffstrahlverhaltens hinsichtlich der Kraftstoffaufbereitung und zur Validierung von Simulationsmodellen.
Eine zentrale Rolle für den robusten und emissionsarmen Motorbetrieb spielt die Kraftstoffaufbereitung und insbesondere der Injektor. Um das Injektorverhalten besser verstehen zu können und die Simulationsmodelle besser validieren zu können, werden die Randbedingungen des Motors in einer Einspritzkammer möglichst realitätsnahe nachgestellt und die Injektorstrahlausbreitung mit einer High Speed Kamera mittels Schlieren- und Diffuse Backlight Illumination-Technik erfasst. Die genannten Messungen werden bei verschiedenen Randbedingungen (wie z. B. Einspritzdruck, Gasdruck, Gastemperatur, Einspritzdauer, Injektordüsengeometrie etc.) durchgeführt. Relevante Messgrößen, wie beispielsweise Strom- und Spannungswerte des Injektors, sowie die Druckwerte der Kammer und der Kraftstoffleitung werden mit einem Oszilloskop erfasst.
Bei der Datenanalyse werden die optischen Daten mit den Oszilloskopdaten gegenübergestellt. Die Ergebnisse dienen zur Bewertung des Injektor- und Kraftstoffstrahlverhaltens hinsichtlich der Kraftstoffaufbereitung und zur Validierung von Simulationsmodellen.
Ziel:
Ziel der Arbeit ist die Untersuchung der Einspritzstrahlen von Injektoren für alternative Kraftstoffe, die Anpassung der Auswertesoftware, die Durchführung der Messungen und Auswertungen sowie die Ableitung von möglichen Optimierungsmaßnahmen des Spraybildes und des Injektorverhaltens.
Aufgaben:
- Literaturrecherche zum Thema: „Großmotoreninjektoren für alternative Kraftstoffe und deren Kraftstoffaufbereitung“
- Erstellen der Messmatrix
- Anpassung der Prüfstandinfrastruktur und Auswertesoftware
- Durchführung der Messungen und der Messdatenauswertung
- Ableitung von möglichen Optimierungsmaßnahmen hinsichtlich Spraybild und des Injektorverhaltens
Voraussetzungen: Grundkenntnisse in der Messtechnik und Datenauswertung
Beginn: Nach Vereinbarung
Dauer: ca. 6 Monate
Kontakt:
Univ.-Prof. Dr.-Ing. Nicole Wermuth, +43 (316) 873-30087, nicole.wermuth@lec.tugraz.at
Dipl.-Ing. Dr. Anton Tilz, +43 (316) 876-30140, anton.tilz@lec.tugraz.at