Konstantvolumenbrennkammer

Die Bachelorarbeit befasst sich mit der Konzeption und konstruktiven Auslegung eines neuen, variablen Verbrennungsprüfstandes am Institut für Kälte-, Klima- und Umwelttechnik (IKKU). Kern des Prüfstandes ist eine Verbrennungsbombe, also eine druckfeste Kammer mit konstantem Volumen und Sichtfenstern, in der Zünd- und Verbrennungsvorgänge unter definierten Bedingungen untersucht werden können. Die Arbeit entstand im Studiengang Fahrzeugtechnologie der Fakultät für Maschinenbau und Mechatronik.

Beteiligt waren Anna-Lena Rebner als Bearbeiterin, Prof. Dr.-Ing. Maurice Kettner als Prüfer sowie Albert Guggenheimer M. Sc. und Nic Rischette B. Eng. als Betreuer.

Der Hintergrund: Neue Brennverfahren und alternative Kraftstoffe verlangen reproduzierbare Versuchsbedingungen und optische Messverfahren, die in laufenden Motoren nur eingeschränkt möglich sind. Die am IKKU bereits vorhandene Brennkammer stieß bei Variabilität und Erweiterbarkeit an Grenzen, etwa bei der Integration weiterer Messsysteme und der Gasversorgung. Das neue Konzept ist deshalb modular aufgebaut und bietet Schnittstellen für Sensorik und optische Diagnostik, damit es später für Forschung und Lehre ausgebaut werden kann.

Vorgehen und Ergebnisse

Nach einer Analyse bestehender Prüfstände entstand das Konzept mit Konstruktionsmethoden aus der Literatur: Blackbox, Funktionsstruktur, Anforderungsliste, morphologischer Kasten und Nutzwertanalyse. Eine Gefährdungsbeurteilung berücksichtigt die Sicherheit von Beginn an. Daraus entstand ein vollständiges CAD-Modell.