Untersuchung der Benetzungsdynamik bei Spray-Wand-Kontakt

Für die vergleichende Bewertung der Wandfilmbildung bei Einsatz verschiedener Injektoren in unterschiedlichen Einbaulagen und unter geänderten Betriebsbedingungen, werden optische und infrarotthermografische Messungen vorgenommen. Die simultane Durchführung der Messungen ist ein wesentliches Merkmal der Untersuchungen. Die Kolbenoberfläche wird durch ein elektrisch direkt beheiztes Blech nachgebildet, welches auf unterschiedliche Temperaturen aufgeheizt werden kann. Der in seiner Lage variabel einstellbare Injektor wird mittels Traversiereinrichtung in Bezug auf die Testsektion positioniert. Die benetzte Seite wird mit einer Hochgeschwindigkeitskamera vom Typ HighSpeedStar 6 unter Verwendung des Spray-Master-Systems (LaVision) visualisiert. Mit Hilfe der Software Davis 7.2 wird für eine Referenzfläche der Benetzungsgrad bestimmt und in Bezug auf seine Dynamik analysiert. Die Kenntnis der zeitlichen Änderung des Benetzungsgrades gestattet allein noch keine Aussagen über die aufgebrachte Flüssigkeitsmenge und den Verdampfungs- bzw. Verdunstungsprozess. Hierzu sind weitere Untersuchungen zur Bestimmung der Filmdicke und der thermischen Randbedingungen, z. B. unter Lösung der inversen Problemstellung notwendig. Diese gestalten sich in der Regel sehr aufwendig. Unter dem Aspekt der vergleichenden Bewertung ist deshalb die Bestimmung der absoluten Größe, der auf die Wand auftreffenden Flüssigkeitsmenge im Rahmen dieser Untersuchung nicht vorgesehen. Vielmehr sollen Kenngrößen bereitgestellt werden, mit denen Unterschiede in den Wandbenetzungen bei gleicher eingespritzter Kraftstoffmenge charakterisiert werden können. Hierzu werden neben der Bestimmung des zeitlichen Verlaufes des Benetzungsgrades die Temperaturabsenkungen des Probebleches im Ergebnis der Kraftstoffinjektion gemessen. Die transienten Temperaturverläufe werden auf der sprayabgewandten trockenen Oberfläche der Testsektion mit einem zeitlich und örtlich hochauflösenden Thermografiesystem Infratec Image IR gemessen.