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Kay Jänich

• Um die Ziele der zukunftigen Verbrennungsmotorenentwicklung erreichen zu können, bedarf es neuer optischer Messmethoden zur Untersuchung der Gemischbildung. Dabei spielt die Detektierung der Kraftstoffkonzentrationsverteilung bei direkteinspritzenden Ottomotoren eine tragende Rolle. Ziel der vorliegenden Arbeit ist die Anwendung und Erprobung eines neuen optischen Messsystems mit dem Prinzip der Laserinduzierten Fluoreszenz an einem BDE-Ottomotor. Dazu müssen einige Modifizierungen am Versuchsträgermotor vorgenommen werden. Der fertig bearbeitete Versuchsträger wird im Anschluss an einem Prüfstand der Westsächsischen Hochschule Zwickau inklusive der bereitgestellten Messtechnik aufgebaut und erstmals in Betrieb genommen. Zur Erzeugung eines homogenen Kraftstoff/Luft-Gemisches für Referenzmessungen ist ein Vormischsystem am Versuchsträger zu installieren und abzustimmen. Durch erste Messungen im befeuerten Betrieb am Motorenprüfstand, soll die Eignung des Messsystems zur räumlich aufgelösten Erfassung der Kraftstoffkonzentrationsverteilung im Bereich der Zündkerze zu unterschiedlichen Betriebspunkten untersucht werden. Die Messergebnisse dienen dann der Analyse der Auswirkungen des Kraftstoff/Luft-Verhältnisses zum Zündzeitpunkt auf charakteristische Größen zur Bewertung der Verbrennung. Bei dieser neuartigen LIF-Messtechnik handelt es sich um keine Standardmesstechnik. Über ihren Einsatz an einem befeuertnen Vollmotor, bei dem bis auf geringe Modifikationen ein seriennaher Zustand angestrebt wird, existieren zum Erstellungszeitpunkt der Arbeit keine umfassenden Erfahrungen. Deshalb ist ein sachgemäßer und gut bedachter Umgang mit der bereitgestellten Technik von großer Bedeutung, um einen ersten Erfahrungsschatz zur zielführenden Vorgehensweise zu erarbeiten. Bei unsachgemäßem Umgang drohen neben hohen kapitalen Schäden auch bleibende körperliche Schäden. Daher liegt der Schwerpunkt dieser Arbeit auf der Inbetriebnahme der Messtechnik am Vollmotorenprüfstand und des Sammelns von Erfahrungen zum korrekten Erstellen von nutzbaren Messergebnissen im Bereich der Gemischbildung. Die richtige Vorgehensweise bei der anschließenden Auswertung des optischen Messprozesses mit Hilfe einer speziellen Software zur Kompensation verschiedener Begleiterscheinungen spielt dabei eine entscheidende Rolle.