Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Laserspektroskopie verbessert Automotoren

15.12.2009
Neues Messverfahren trägt zum besseren Verständnis von Brennprozessen bei

Forscher der Technischen Universität Darmstadt haben neue Messmethoden entwickelt, um die im Motor stattfindenden Verbrennungsprozesse zu analysieren. Laser-basierte Verfahren werden in der Automobilindustrie bei der Entwicklung von Brennverfahren zwar bereits mannigfaltig eingesetzt. Viele Fragen sind jedoch nach wie vor offen, vor allem, wenn wie im Falle der Direkteinspritzung alle Vorgänge - von Einspritzung bis Ausbrand - im selben Raum ablaufen und sich gegenseitig beeinflussen.

Verständnis der Zusammenhänge

Mithilfe der Laserspektroskopie können Wissenschaftler genauer erkunden, was im Brennraum eines Motors passiert, warum es zu Fehlzündungen kommt oder in welchem Moment und aus welchem Grund Schadstoffe entstehen. "Letztlich ist es das Ziel unserer Forschung, die Kausalitäten zwischen Einspritzung, Gemischaufbereitung, Zündung, Verbrennung und Schadstoffbildung besser zu verstehen", sagt Andreas Dreizler, Leiter des Fachgebiets Reaktive Strömungen und Messtechnik an der TU Darmstadt, gegenüber pressetext.

Dafür beobachten die Techniker bislang nicht restlos geklärte Prozesse wie etwa das Wechselspiel von Flammen und Zylinderinnenströmung bei Zündung des Motors mithilfe von Laserlicht. "Die Analysen passieren dabei, ohne den Prozess selbst zu stören beziehungsweise zu verändern", betont Dreizler. Dies sei mit klassischen Sensoren nicht möglich.

Einfaches Grundprinzip

Die Brennkammern werden mit einem kleinen Fenster versehen. Durch dieses kann das Laserlicht eindringen. Die Moleküle des Kraftstoffes werden dann mit einem Laserimpuls angeregt, was sie zum Fluoreszieren bringt. Da Laserlicht sehr schmalbandig ist, können bestimmte Moleküle angeregt werden, sodass nur diese fluoreszieren. Damit lässt sich exakt verfolgen, wann und wo Schadstoffe wie Kohlenmonoxid oder unverbrannte Kohlenwasserstoffe auftreten.

In Kombination mit klassischen Motoranalyseverfahren und einer parametrischen Variation von Geometrien, Injektoren oder Einströmrandbedingungen können Fahrzeughersteller verbesserte Brennverfahren entwickeln. "Die Optimierungspotenziale liegen vor allem in der Verbesserung der Effizienz. Diese ist aber immer an die Frage der Reduzierung der Schadstoffemissionen gekoppelt, die sekundärseitige Maßnahmen in der Abgasnachbehandlung erfordert", gibt Dreizler zu bedenken.

Verbesserungspotenzial unstrittig

Verbesserungen könnten insbesondere bei der Einspritzung und Gemischaufbereitung erzielt werden. Weiters ließen sich mit einem besseren Verständnis der innermotorischen Dynamik sogenannte zyklische Schwankungen reduzieren. "Das ist vor allem bei direkteinspritzenden Ottomotoren ein heikles Thema", so der Fachmann abschließend.

Nikolaus Summer | pressetext.austria
Weitere Informationen:
http://www.csi.tu-darmstadt.de

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Verfahrenstechnologie:

nachricht Schnell, präzise, aber nicht kalt
17.05.2017 | Fraunhofer-Institut für Lasertechnik ILT

nachricht Neues Laserstrahl-Schweißverfahren des Fraunhofer IWS erlangt die Zertifizierung der DNV GL
16.05.2017 | Fraunhofer-Institut für Werkstoff- und Strahltechnik IWS

Alle Nachrichten aus der Kategorie: Verfahrenstechnologie >>>

Die aktuellsten Pressemeldungen zum Suchbegriff Innovation >>>

Die letzten 5 Focus-News des innovations-reports im Überblick:

Im Focus: Orientierungslauf im Mikrokosmos

Physiker der Universität Würzburg können auf Knopfdruck einzelne Lichtteilchen erzeugen, die einander ähneln wie ein Ei dem anderen. Zwei neue Studien zeigen nun, welches Potenzial diese Methode hat.

Der Quantencomputer beflügelt seit Jahrzehnten die Phantasie der Wissenschaftler: Er beruht auf grundlegend anderen Phänomenen als ein herkömmlicher Rechner....

Im Focus: A quantum walk of photons

Physicists from the University of Würzburg are capable of generating identical looking single light particles at the push of a button. Two new studies now demonstrate the potential this method holds.

The quantum computer has fuelled the imagination of scientists for decades: It is based on fundamentally different phenomena than a conventional computer....

Im Focus: Tumult im trägen Elektronen-Dasein

Ein internationales Team von Physikern hat erstmals das Streuverhalten von Elektronen in einem nichtleitenden Material direkt beobachtet. Ihre Erkenntnisse könnten der Strahlungsmedizin zu Gute kommen.

Elektronen in nichtleitenden Materialien könnte man Trägheit nachsagen. In der Regel bleiben sie an ihren Plätzen, tief im Inneren eines solchen Atomverbunds....

Im Focus: Turmoil in sluggish electrons’ existence

An international team of physicists has monitored the scattering behaviour of electrons in a non-conducting material in real-time. Their insights could be beneficial for radiotherapy.

We can refer to electrons in non-conducting materials as ‘sluggish’. Typically, they remain fixed in a location, deep inside an atomic composite. It is hence...

Im Focus: Hauchdünne magnetische Materialien für zukünftige Quantentechnologien entwickelt

Zweidimensionale magnetische Strukturen gelten als vielversprechendes Material für neuartige Datenspeicher, da sich die magnetischen Eigenschaften einzelner Molekülen untersuchen und verändern lassen. Forscher haben nun erstmals einen hauchdünnen Ferrimagneten hergestellt, bei dem sich Moleküle mit verschiedenen magnetischen Zentren auf einer Goldfläche selbst zu einem Schachbrettmuster anordnen. Dies berichten Wissenschaftler des Swiss Nanoscience Institutes der Universität Basel und des Paul Scherrer Institutes in der Wissenschaftszeitschrift «Nature Communications».

Ferrimagneten besitzen zwei magnetische Zentren, deren Magnetismus verschieden stark ist und in entgegengesetzte Richtungen zeigt. Zweidimensionale, quasi...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

IHR
JOB & KARRIERE
SERVICE
im innovations-report
in Kooperation mit academics
Veranstaltungen

Meeresschutz im Fokus: Das IASS auf der UN-Ozean-Konferenz in New York vom 5.-9. Juni

24.05.2017 | Veranstaltungen

Diabetes Kongress in Hamburg beginnt heute: Rund 6000 Teilnehmer werden erwartet

24.05.2017 | Veranstaltungen

Wissensbuffet: „All you can eat – and learn”

24.05.2017 | Veranstaltungen

 
VideoLinks
B2B-VideoLinks
Weitere VideoLinks >>>
Aktuelle Beiträge

Hochspannung für den Teilchenbeschleuniger der Zukunft

24.05.2017 | Physik Astronomie

3D-Graphen: Experiment an BESSY II zeigt, dass optische Eigenschaften einstellbar sind

24.05.2017 | Physik Astronomie

Optisches Messverfahren für Zellanalysen in Echtzeit - Ulmer Physiker auf der Messe "Sensor+Test"

24.05.2017 | Messenachrichten