Prüfstand zur Untersuchung innerer Ablagerungen an Diesel-Injektoren
OWI Oel-Waerme-Institut
Innere Ablagerungen an Dieselinjektoren werden in den nächsten Jahren häufiger auftreten und vermehrt zu Fehlfunktionen von Injektoren führen. Grund dafür: Die kontinuierlich steigenden Einspritzdrücke von aktuell bis zu 2.500 bar in Kombination mit hochpräzisen Bauteilen wie Injektoren mit kleinen Öffnungsquerschnitten wirken bei hohen Temperaturen auch auf die Kraftstoffe ein. Um die Effekte der Bildung innerer Ablagerungen (Internal Diesel Injector Deposits, IDID) strukturiert zu untersuchen, führen das Institut für Energieverfahrenstechnik und Chemieingenieurwesen an der TU Bergakademie Freiberg und das OWI Oel-Waerme-Institut ein Forschungsprojekt durch.
Modellbildung mittels eines nichtmotorischen Injektorablagerungsprüfstands
Der in dem Vorläuferprojekt "Entwicklung eines nichtmotorischen Injektor-Verkokungsprüfstandes für alternative Kraftstoffe" (Eniak) entwickelte nichtmotorische Injektorprüfstand soll zu einer schnellen, wiederholbaren, verlässlichen und nicht zuletzt kostengünstigen Prüfmethode für Kraftstoffe und Additive weiterentwickelt werden, berichten die Forscher. Der Prüfstand sei eine realitätsnahe Nachbildung eines Kraftstoffleit- und Einspritzsystems für Common-Rail-Dieselfahrzeuge. Damit werden Einzeleinflüsse, wie die Temperatur im Bereich der Injektornadel, des Injektormagnetventils, des Kraftstoffs bei Eintritt in die Hochdruckpumpe und in den Injektor, die Einspritzmenge, -frequenz, und -druck, der Kraftstoff und die Injektorbauteile untersucht. Um die Anzahl der notwendigen Einzelversuche zur Bestimmung der vielfältigen Einflüsse mittels Design of Experiment (DoE) effizient zu minimieren, soll über die Projektlaufzeit ein Gesamtmodell entwickelt und validiert werden, das die einzelnen Ablagerungstypen von IDID und deren Bildungsmechanismen beinhaltet.
Die Forschungsergebnisse könnten künftig dazu beitragen, dass das entwickelte nichtmotorische Analyseverfahren im Rahmen der No-Harm Anforderung an Kraftstoffadditive als Prüfkriterium für die Bildung von Ablagerungen unter verschiedenen technischen Bedingungen in Einspritzsystemen für Dieselkraftstoffe eingeführt wird. Des Weiteren sollen die Forschungsergebnisse Grundlagen zur Auslegung neuer kraftstoffführender Komponenten und Bauteile für alternative Einspritzsysteme schaffen. Darüber hinaus ließen sich die gewonnenen Erkenntnisse direkt bei der Entwicklung oder Verbesserung von Additiven, Kraftstoffen, Injektordiagnosegeräten und Reinigungsflüssigkeiten für Injektoren nutzen.