Beschrieben wird der Entwurf sowie Auslegung und Konstruktion einer pneumatisch angetriebenen Kompressionsmaschine zur dynamischen Simulation der Brennraumvorgänge eines Großdieselmotors, der mit Wasserstoff als Brennstoff betrieben werden soll. Diese Maschine soll es ermöglichen, die optimale Motorkonfiguration zu finden. Sie weist durch ihren einfachen Aufbau umfangreiche Variationsmöglichkeiten auf und eignet sich nicht nur zur Untersuchung kohlenstofffreier Brennstoffe im selbstzündenden Motorbetrieb, sondern kann auch zur Optimierung von Gemischbildungsystemen herkömlicher Dieselmotoren verwendet werden. Darüber hinaus lassen sich auch Untersuchungen zur Fremdzündung durchführen. Mit Hilfe einer auf die Wasserstoffverbrennung in der Kompressionsmaschine angepassten Brennverlaufsanalyse können anhand der aufgezeichneten Druckverläufe die Verbrennungsvorgänge global charakterisiert und beschrieben werden. Sie stellt ein Werkzeug dar, mit dessen Hilfe der zeitliche Verlauf der Verbrennung, der Zündverzug und die Energiefreisetzungsrate besser beurteilt werden kann. Anhand von drei möglichen Anwendungen von optischen und Laseroptischen Messtechniken konnte die Eignung der Kompressionsmaschine zur Untersuchung der Diesel-motorischen Verbrennung und der späten inneren Gemischbildung nachgewiesen werden. Mit Hilfe der Schlierenphotometrie können bei der Charakterisierung der Gemischbildung die Eindringgeschwindigkeiten und die Konturen einzelner Einblasstrahlen visualisiert werden. Die Laser-induzierte Fluoreszenz bietet die Möglichkeit lokale Brennstoffkonzentrationsverteilungen im Brennraum sichtbar zu machen. Dabei wird dem Wasserstoff Azeton als Tracer, der mit Hilfe eines Lasers zur Fluoreszenz angeregt wird, beigefügt. Über die Tracerverteilung kann auf die Wasserstoffkonzentration zurück geschlossen werden. Die Eigenfluoreszenzkinematographie eignet sich besonders durch ihren einfachen Messaufwand am besten zur Beurteilung der Verbrennungsvorgänge im Brennraum der Kompressionsmaschine. Sie ermöglicht, die Erklärung von Phänomenen, wie beispielsweise von Zündaussetzern und Zyklenschwankungen. In Verbindung mit einem Hochgeschwindigkeitsvideosystem können die Verbrennungsvorgänge schnell analysiert und optimiert werden.
Kompressionsmaschine zur Simulation von Brennraumvorgängen in Wasserstoff-Großdieselmotoren
2000
148 Seiten, Bilder, Tabellen, 79 Quellen
Theses
German
Sonderbohrwerk fuer Grossdieselmotoren.
Automotive engineering | 1975
|Abgasanalyse an Grossdieselmotoren
Automotive engineering | 1977
|Entwicklungstendenzen bei Großdieselmotoren
Tema Archive | 1990
|Entwicklungsaspekte bei Grossdieselmotoren
Tema Archive | 1985
|