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1. Einleitung
bereits erwähnt, der Zugang zum Brennraum. Gerade bei Serienmotoren sind nur minimale
Änderungen an der Motorgeometrie gewünscht, da sich ansonsten das Brennverhalten zu
stark verändert. Eine Lösung kann daher nur durch die Nutzung kleiner minimal invasiver
optischer Zugänge erreicht werden.
Nach diesen einleitenden Worten in Kapitel 1 gliedert sich die vorliegende Arbeit wie folgt:
In Kapitel 2 werden zunächst in zusammengefasster Form die Grundlagen für ein besseres
Verständnis dieser Arbeit erläutert. Dazu zählt neben dem Prinzip des Viertakt-
Verbrennungsmotors eine genauere Betrachtung der Schadstoffbildung und der
Abgasrückführung. Daneben wird auf die Grundlagen der Molekülspektroskopie
eingegangen sowie die Funktionsweise von TDLAS zur Konzentrations- und
Temperaturbestimmung erläutert.
Kapitel 3 beschreibt die Anforderungen an die Spektroskopie bei Messungen in Verbrennungsmotoren,
die darauf aufbauende Selektion der verwendeten Absorptionslinien
für die H 2 O-Konzentrationsmessung und die Zwei-Linien-Thermometrie sowie
die Charakterisierung der verwendeten Laserdioden.
Der grundsätzliche Aufbau des Spektrometers wird in Kapitel 4 dargestellt. Außerdem
wird die allgemeine Vorgehensweise bei der Datenverarbeitung und -auswertung
beschrieben.
In Kapitel 5 werden die durchgeführten Arbeiten und Ergebnisse der H 2 O-Konzentrationsbestimmung
an zwei Einzylindermotoren im geschleppten Betrieb gezeigt.
Kapitel 6 geht auf die Bestimmung der Gastemperatur mittels Zwei-Linien-Thermometrie
ein. Dabei werden die Vorarbeiten und die Validierung an einem Laboraufbau
sowie die Messungen an einem Einzylindermotor im geschleppten und gefeuerten
Betrieb diskutiert.
Mit den aus der Zwei-Linien-Thermometrie gewonnenen Temperaturinformationen
kann in Kapitel 7 eine Bestimmung der H 2 O-Konzentration im gefeuerten Betrieb
durchgeführt werden.
Die Beschreibung des zur Verfügung stehenden Serienmotors mit zwei optischen
Zugängen sowie die durchgeführten Messungen bei verschiedenen Betriebspunkten
und die erlangten Ergebnisse erfolgen in Kapitel 8.
Im Anschluss wird in Kapitel 9 auf Details zur Bestimmung der Unsicherheit der durchgeführten
Messungen eingegangen.
Abschließend werden die in dieser Arbeit erreichten Ergebnisse in Kapitel 10
zusammengefasst.
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