Quantifizierung der zyklischen Schwankungen des Einspritzstrahls einer Drallzerstäuberdüse für direkteinspritzende Ottomotoren

In der vorliegenden Arbeit werden die zyklischen Schwankungen des Einspritzstrahls eines für die Benzin-Direkteinspritzung ausgelegten Drallinjektors in einem für das geschichtete Brennverfahren typischen Teillastbetriebspunkt quantifiziert. Die erarbeiteten Ergebnisse dienen zur Klärung der entscheidenden Frage, ob die ermittelten Schwankungsgrößen des Einspritzsystems einen relevanten Einfluss auf den Gemischbildungs- und Verbrennungsprozess im Motor ausüben und somit ein zu berücksichtigender Faktor für die auftretenden zyklischen Verbrennungsschwankungen sind.

Zur Beurteilung der Zyklusschwankungen werden die Strahlgeometrie, Tropfengrößen und -geschwindigkeiten und das den Strahl umgebende Gasgeschwindigkeitsfeld in einer Druckkammer und unter atmosphärischen Bedingungen vermessen. Der Kraftstoffdruck wird mit einem Blasenspeichersystem erzeugt. Als Messtechniken kommen (Hochgeschwindigkeits-) Visualisierungssysteme, die Phasen Doppler Anemometrie (PDA), die Laser Correlation Velocimetry (LCV) und die (stereoskopische) Particle Image Velocimetry (PIV) zum Einsatz.