20 JAHRE - Bayerische Forschungsstiftung

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Optical-Flow-Analyse innermotorischer Prozesse
Links: beispieldarstellung für die optical-Flow-auswertung; rechts: schematischer Versuchsaufbau für
die mie/PiV-messungen
Die optimierung und erweiterung des optical-Flow-Verfahrens soll eine gleich zeitige
analyse von innermotorischen einspritz- und Verbrennungsprozessen ermöglichen.
eine der größten herausforderungen für
hersteller von Verbrennungsmotoren ist die
optimierung des Verbrennungsprozesses,
um Kraftstoffverbrauch und abgasemissionen
zu reduzieren. moderne ottomotoren
mit strahlgeführter Kraftstoffdirekteinspritzung
weisen im Vergleich zu klassischen motoren
mit saugrohreinspritzung ein enormes
Potenzial zur Kraftstoffeinsparung auf. hohe
Drücke, temperaturen und geschwindigkeiten
zum einspritzzeitpunkt haben aber
einen starken einfluss auf den Kraftstoffstrahl,
die weitere gemischaufbereitung und
somit auch auf die anschließende Verbrennung.
Dadurch kann es bei bestimmten betriebspunkten
zu starken zyklischen schwankungen
kommen, die wiederum zu erhöhten
emissionswerten führen.
Für eine optimierung des gesamtprozesses
ist somit ein besseres Verständnis der ablaufenden
einzelprozesse (z.b. transiente strömungen)
und der jeweiligen einflussparameter
notwendig. Dies erfordert geeignete
analyseverfahren, die unter realistischen bedingungen
eingesetzt werden können und
möglichst keinen einfluss auf den eigentlichen
Prozess nehmen.
nd:yag
aP+Laser
hs-Kamera
im Forschungsvorhaben soll die methode der
optical-Flow-analyse – eine Kombination aus
hochgeschwindigkeits-Kinematographie und
optical-Flow-methodik – mit dem geschwindigkeitsfeld-messverfahren
der Particle
image Velocimetry verglichen und validiert
werden. in mehreren stufen soll anschließend
das optical-Flow-Verfahren optimiert
und auf die analyse von Flammenfronten des
Verbrennungsprozesses erweitert werden.
Ziel ist die entwicklung eines auswerteverfahrens,
mit dem sich der motorische einspritz-
wie auch der Verbrennungsprozess
mit deutlich geringerem zeitlichem und
finanziellem aufwand als bisher analysieren
lässt. Die Verkürzung von motor-entwicklungszyklen
wird damit effizient unterstützt.