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Die Arbeitsweise von Verbrennungsmotoren hängt in hohem Masse von Grössen ab, die sich nicht genau genug von aussen einstellen lassen, wie z.B. die Stöchiometrie des Kraftstoff/Luft-Gemisches vor der Zündung, dem Abgasanteil in diesem Gasgemisch und seiner Temperatur. Für die Klärung motorischer Fragestellungen ist daher die möglichst simultane und präzise Messung mehrerer dieser Grössen im Brennraum hilfreich. Dies ermöglicht z.B. das neue Laser-Ramanstreulichtverfahren. Das Verfahren ist berührungslos und bietet eine hohe Zeit- (d.h. Kurbelwinkel-) und Ortsauflösung. Als Anregungslichtquelle für die Raman- und Rayleighstreuung werden intensive, gepulste UV Laser eingesetzt. Über ein Fenster (17) in der Zylinderwand des Messzylinders gelangt das Laserlicht (1) in den oberen Teil des Brennraums, speziell um das Endgas vor der Zündung zu analysieren. Die laserinduzierten Emissionen (speziell Raman- und Rayleighstreuung) können auf verschiedene Weise aus dem Brennraum ausgekoppelt werden, z.B. über dasselbe Fenster (17) und einen dichroitischen Spiegel (18). Die quantitative, simultane Messung der verschiedenen Emissionen, speziell der Ramanemissionen von Kraftstoff, Sauerstoff, Stickstoff, Wasser etc., erfolgt durch intensivierte Kurzzeitkameras (CCD) in Kombination mit einer vorgeschalteten Wellenlängentrennung (Spektrometer) (8). Auf diese Weise kann auch örtliche Auflösung entlang einer Achse im Brennraum erreicht werden. Durch die Anregungswellenlänge im UV sind Einzelschussmessungen mit hoher Präzision möglich, so dass die kleinen zyklischen Schwankungen der motorischen Gemischbildung (u. Verbrennung) aufgelöst werden können. Weiterhin ist in vielen Fällen die Abtrennung der Ramanemissionen von interferierenden (Fluoreszenz-) Emissionen erforderlich, was mit Hilfe von Polarisationseigenschaften erreicht wird. Die verbrennungsrelevanten Grössen wie Stöchiometrie und Abgasanteil ergeben sich durch Verhältnisbildung von Ramanintensitäten, woraus eine besonders hohe Messgenauigkeit resultiert.
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