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Kevin Erler

• Bei hochaufgeladenen Ottomotoren mit strahlgeführter Benzindirekteinspritzung kommt es zur Ausbildung einer Brennraumströmung mit hohem kinetischem Energieniveau. Dies führt bei der Betriebsstrategie Ladungsschichtung mittels Mehrfacheinspritzung zum sporadischen Verkippen des Kraftstoffsprays kurz vor dem Zündimpuls. Die Folge dessen ist eine unzureichende Verbrennung, bis hin zu Zündaussetzern. Das Ziel dieser Arbeit besteht darin, die Düsenfeingeometrie eines Hochdruckeinspritzventils mit Piezoantrieb zu optimieren, sodass das Spray eine höhere Robustheit gegenüber dem vorherrschenden Strömungsfeld im Brennraum aufweist. Dazu ist ein bereits entwickeltes Konzept zur gezielten Spraystörung zu validieren sowie Injektoren mit veränderten Geometriemerkmalen der Düse zu vermessen. Auf Basis der Messergebnisse soll anschließend eine Bewertung der Sprays hinsichtlich der Robustheit gegenüber gezielter Störung erfolgen. Zur Sprayvermessung kommen optische Messverfahren für die Ermittlung der Spraykontur sowie des resultierenden Strömungsfeldes innerhalb der Einspritzumgebung zum Einsatz. Außerdem werden geeignete Kenngrößen zur Bewertung der Spraystabilität definiert und die Injektoren mit veränderten Düsenfeingeometrien untereinander verglichen. Auf Basis des erarbeiteten Kenntnisstands gelingt es, Aussagen über die Sprayrobustheit sowie dessen Einflussgrößen zu treffen. Außerdem wird ein Vorschlag einer alternativen Düsenvariante getroffen und die Auswirkungen einiger applikativer Maßnahmen dargelegt.