Ziel
Für die Entwicklung von modernen Verbrennungsmotoren ist die innermotorische Untersuchung unerlässlich. Laserverfahren ermöglichen es, Gasströmung, Gemischbildung, Zündung und Schadstoffverteilung im Motorbrennraum detailliert zu untersuchen. Der Einzylindermotor hat nicht nur einen Quarzring, der einen Teil der Zylinderwand ersetzt, sondern ebenfalls einen gläsernen Kolben (Saphir), durch den über einen Umlenkspiegel der Brennraum beobachtet werden kann. In Kombination mit der im Nebenraum befindlichen umfangreichen Ausstattung an Lasern und den verfügbaren hochempfindlichen Kameras kann der Motor eingesetzt werden, um Lasermessverfahren weiter zu entwickeln, motorische Brennverfahren zu entwickeln und Validierungsdaten für Simulationsrechnungen zu erzeugen. Die Kombination an Lasermess¬technik, die am IVG zur Verfügung steht und die Ausstattung des optischen Motors ist in vergleichbarer Form weltweit nur an wenigen Standorten zu finden.

Verfahren
Der optisch zugängliche Einzylinder-Verbrennungsmotor wird von einem elektrischen Vierquadrantenantrieb in der Drehzahl stabilisiert. Er ist derzeit als Benzinmotor mit direkter Benzineinspritzung ausgelegt. Er hat eine Bohrung von 84 mm und erlaubt eine Maximaldrehzahl von 3000 /min. Kolben und Zylinderkopf können je nach Anforderung getauscht werden. Der Motor ist voll indiziert, verfügt über umfangreiche Abgasmesstechnik, über schnelle Gas-Probennahme aus dem Brennraum. Öl und Wasser sind konditioniert. Die Laserstrahlung umfangreicher Laserquellen (Excimer-, Nd:YAG-, Farbstoff-, Hochgeschwindigkeitslaser) wird aus dem klimatisierten Nebenraum durch Wanddurchbrüche zugeführt. Dank einer hydraulisch angesteuerten Halterung kann der Quarzring zum Reinigen binnen weniger Minuten entnommen werden. Der Prüfstand wird von einer Leitwarte im Nebenraum mit Sichtverbindung gesteuert.