Archiv: Institut für Messtechnik
Hinweis
Ölverdampfung im Brennraum von Ottomotoren
Im Zuge der FVV-Forschungsvorhaben "Schnelle Ölemissionsmessungen bei Otto- und Dieselmotoren” ist ein Mess-System entwickelt worden, das es ermöglicht, die Summe der Kohlenwasserstoffe im Abgas zu bestimmen, und zwar getrennt nach Kohlenwasserstoffen, die vom Kraftstoff und vom Schmieröl stammen. Tracersubstanzen sind hierzu nicht erforderlich. Das System Lubrisense 1200 (www.lubrisense.com) ermöglicht es, zeitlich hochaufgelöst sowohl stationäre als auch dynamische Vorgänge am Motorprüfstand zu untersuchen. Das gute dynamische Verhalten des entwickelten Massenspektrometers gestattet es, die Technik für kurbelwinkelaufgelöste Messungen mit Probennahme direkt aus dem Brennraum von Verbrennungsmotoren zu nutzen.
In diesem Forschungsvorhaben wurde gemeinsam mit dem Partnerinstitut (IFAS der Helmut-Schmidt-Universität Hamburg) eine Brennraumgas-Entnahmesonde zur direkten kontinuierlichen Messung der Ölverdampfung im Brennraum entwickelt. Es konnte erstmals mit einem schnellen Massenspektrometer-Messverfahren die dampfförmigen Ölbestandteile im Zylinder eines Ottomotors mit einer Kurbelwinkelauflösung im gesamten Kennfeldbereich erfasst werden. Durch die Validierung mit diesen Messungen konnte die Simulationskette aus KORI3D und PRO des Partner Instituts (IMK der Universität Kassel) zur Kolbenring/Zylinder-Ölemission in diesen Forschungsvorhaben entscheidend weiterentwickelt werden.
Projektträger: Forschungsvereinigung Verbrennungskraftmaschinen (FVV) e.V.
Laufzeit: Okt. 2004 - Sept. 2007
Messaufbau am Motorprüfstand: A Triple-Quad-Massenspektrometer Lubrisense 1200, B Einlasssystem, C Motor, D Sondenspitze der Probenahme am Zylinder 1, E Anschlüsse der schnellen Datenaufnahme
RF-Only-Betrieb mit resultierendem Hochpassmassenfilter
Im Brennraum gemessener instationärer Einfluss auf die Ölemission bei umlaufenden Kolbenringen, der auf Reverse Blow-by zurückgeführt wird.
Gezeigt wird das Ölemissisonskennfeld des untersuchten Ottomotors. In der Titelzeile ist der Kubelwinkel angegeben der sich von 0° über alle vier Takte des eines Arbeitsspiels bis 720° erhöht. Es ist deutlich zu sehen, dass zu zwei Zeitpunkten die eingedampfte Ölmenge maximal ist: 1. mit der Zündung (nach 360°) und wenn das Auslassventil öffnet und sich ein der Brennraumdruck reduziert (bei 540°).
