Optische und hydraulische Untersuchungen von Kavitation in transparenten Einspritzdüsen

Durch die große Zahl an Verbrennungsmotoren auf dem Markt für Antriebstechnologien ergibt sich eine Hebelwirkung durch Effizienzsteigerungen und Emissionsminderungen auf die Luftqualität und den Treibhauseffekt. Eine Schlüsseltechnologie für die Brennverfahrensoptimierung oder die Entwicklung von alternativen Kraftstoffen ist das Einspritzsystem eines Motors.
Die vorliegende Arbeit befasst sich mit dem Verständnis der Strömungsphänomene innerhalb der Einspritzdüse. Hierzu sind 42 verschiedene transparente Einspritzdüsen mit mehreren Messmethoden untersucht worden. Es wurden umfangreiche Messdaten für die Validierung von numerischen Modellen generiert.
Mit dem Schattenwurfverfahren wurde die optisch erkennbare Kavitation innerhalb der Spritzlöcher aufgenommen und automatisiert ausgewertet. Zusätzlich wurden verschiedene hydraulische Kennwerte wie der Kavitations-Umschlagpunkt gemessen und mit den anderen Messgrößen in Verbindung gebracht. Es wurden Einspritzdrücke von 1800 bar erreicht.