T - Lehrstuhl Verbrennungskraftmaschinen und Flugantriebe ...

1.5 Gegenwärtiger Untersuchungsstand von Spray- und Flammenformen
Um die magere Direkteinspritzung zum Erfolg zu führen, arbeitet Rolls Royce Deutschland
an der Weiterentwicklung dieser Technik. Diesbezüglich werden verschiedene Injektorkonfigurationen
an der Brandenburgischen Technischen Universität (BTU) in Cottbus getestet, die
über einen Brennkammerprüfstand verfügt, wo Flammen- und Spraybilder aufgenommen
werden können. An dem Brennkammerprüfstand wurden Injektoren bestimmter Injektorkon-
Abbildung 8: Spray- und Flammenbild des weiten Spraykegels
figuration durch die Variation des Luft-Brennstoffverhältnisses (AFR Air-Fuel-Ratio) untersucht.
Dabei wurde bei einigen Injektorkonfigurationen in Abhängigkeit des Luft-
Brennstoffverhältnisses Veränderungen der Flammen- und Spraygestalt festgestellt. Die Abbildung
9 und die Abbildung 8 zeigen diese Änderungen. In der Abbildung 9 ist die Spraygestalt
des schmalen Spraykegels jeweils als Flammen- und Spraybild aufgezeigt. Wie zu erkennen,
reicht die Flamme weit in die Brennkammer hinein, ohne dabei direkt auf die obere
Abbildung 9: Spray- und Flammenbild des schmalen Spraykegels
oder untere Brennkammerwand zu treffen. Durch einen Vergleich mit dem korrespondierenden
Spraybild, wird ein Zusammenhang zwischen der Spraygestalt und der Flammenform
klar. Ein Kennzeichen der Spraygestalt ist der Spraywinkelα . Ist dieser kleiner als 35°, so
liegt ein schmaler Spraykegel vor. Positiv ist, wie schon erwähnt, dass die obere und untere
Brennkammerwand nicht im direkten Kontakt mit der Flamme steht. Dadurch verbessern sich
die Lebensdauer der Zündkerze sowie die der Brennkammerwand. Von Nachteil allerdings
ist, dass sich ein nicht ausreichendes Luft-Brennstoffgemisch in der Nähe der Zündkerze
befindet. Somit könnten das Zünden und das Wiederzünden des Triebwerks erschwert sein.
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