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Laser Imaging in Motoren

LaVisions EngineMaster Laser Imaging Systeme werden eingesetzt zur Untersuchung der Kraftstoffeinspritzung und Gemischbildung, der Vorentflammung (Klopfen) und Verbrennung sowie der Schadstoffentstehung inklusive der Partikelbildung. Innerzylindrische Strömungsfelder werden mit unseren FlowMaster PIV/PTV System durchgeführt. Die kurbelwinkelaufgelösten Laserlichtschnitt Messungen werden in Transparentmotoren oder seriennahen Motoren mit endoskopischen Zugang durchgeführt.

Laser Imaging für alle Phasen der innermotorischen Verbrennung
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Laser light sheet imaging in engines

EngineMaster Multifunctional
Laser Imaging System

Mit dem EngineMaster Multifunctional Laser Imaging System werden Einspritz- und Verdampfungsprozesse analysiert, %lambda%-Karten und Ladungstemperatur während der Gemischbildung gemessen sowie Klopfvorgänge und die Rußbildung auf Lichtschnitten dargestellt.
Für all diese Laser Imaging Anwendungen ist ein gepluster Nd:YAG Laser im Multi-Wellenlängenbetrieb die universelle Lichtquelle. Aufgerüstet mit dem T-YAG Modul unterstützt dieser Laser auch OH-LIF Messungen. Nur durch Wechsel des Kamerafilters und der Laserwellenlänge wird auf eine andere Laser-Messtechnik umgeschaltet. Die kurbelwinkelbasierten Messungen werden über das Encoder Signal gesteuert und unterstützen alle Betriebszustände wie z. B. Kaltstart und dynamische Lastwechsel.

Innermotorische Anwendungen aufgenommen mit dem EngineMaster Multifunctional Messsystem
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Direkteinspritzung:
Flüssig- und Dampfphase
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Luft/Kraftstoff (%lambda%) Karten
Ladungstemperatur, Abgaseintrag (AGR)
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Empfindlicher Rußnachweis
Detektionsgrenze im ppb-Bereich
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LIF Imaging von Flammenspezies

Zur Detektion aller LIF-aktiven Flammenspezies wie z. B. OH, NO, CH, CN wird der Nd:Yag Laser mit einem Farbstofflaser aufgerüstet. Die Visualisierung der Flammenfront (OH-LIF), der NOx Bildung  (NO-LIF) als auch die Lokalisierung der Klopfzentren (HCHO-LIF) sind die dabei wichtigsten Anwendungsfelder für diese abstimmbare LIF Technik.

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Strömungsfeld am Einlassventil
Image courtesy: University of Duisburg

Innerzylindrische Strömungsfelder: Ladungsbewegung

Die LaVisions FlowMaster Messsysteme sind bewährte Entwicklungswerkzeuge zur Analyse der Ladungsbewegung im Zylinder.

Strömungsfelder an ausgewählten Kurbelwinkelpositionen mit statistischen Auswertungen über viele Motorzyklen, als auch Hochgeschwindigkeits-PIV Aufnahmen während der Gemischbildung mit dynamischer PIV Parametereinstellung (variables PIV-dt) – auch unter endoskopischen Aufnahmebedingungen – sind unerlässliche Kenngrößen für die Entwicklung neuer Brennverfahren.

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3D Strömungsfeld im Brennraum
Image courtesy: TU-Darmstadt
Fortschrittliche Strömungsfeldanalyse im Ansaugtrakt

Motor Synchronization: Kurbelwinkelsynchrones Imaging                

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LaVisions PTU X Steuereinheit ist die universelle Synchronisations-Schnittstelle zwischen Motorsteuerung und (Laser) Imaging System, das alle Betriebspunkte wie z. B. Kaltstart oder Lastsprünge optimal unterstützt.

Vom Transparentmotor bis zum Serienmotor                                    

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Während Transparentmotoren mit Glaszylindern einen optimalen optischen Zugang gewährleisten, können mit Endoskopen (Laser) Imaging Messungen auch in nur leicht modifizierten Serienmotoren durchgeführt werden.

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