DE4320943A1 - Verfahren und Meßanordnung zur simultanen Messung verschiedener Größen im Brennraum von Verbrennungsmotoren mittels Laser Ramanstreuung zur Charakterisierung der Arbeitsweise dieser Motoren - Google Patents

Verfahren und Meßanordnung zur simultanen Messung verschiedener Größen im Brennraum von Verbrennungsmotoren mittels Laser Ramanstreuung zur Charakterisierung der Arbeitsweise dieser Motoren

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Description

Verfahren und Meßanordnung zur Charakterisierung der Arbeitsweise von Verbrennungsmotoren durch Messung der Gaszusammensetzung im Brennraum durch Laserdiagnostik dadurch gekennzeichnet daß die Gaszusammensetzung im Brennraum an Orten wo die Verbrennung noch nicht stattgefunden hat, ortsaufgelöst oder über Orte gemittelt, für einzelne Verbrennungszyklen oder über Verbrennungszyklen gemittelt, mit intensiven gepulsten Lasern im tiefen UV über Laser Induzierte Emissionen - insbesondere über Ramanstreuung und Ausnutzung von Polarisationseigenschaften - bestimmt wird durch gleichzeitige Messung mehrerer Teilchendichten, insbesondere N₂, O₂, H₂O und Kraftstoff, und daß darüber verbrennungsrelevante Größen, wie Stöchiometrie, Abgasanteil und Abgaszusammensetzung durch Verhältnisbildung von Teilchendichten hinreichend präzise bestimmt werden, um die Gaszusammensetzung und ihre kleinen Schwankungen im Brennraum zu ermitteln, so daß zusammen mit der Druckkurve auch der Einfluß der Gaszusammensetzung auf die Leistung ermittelt werden kann.
Verfahren und Meßanordnung zur simultanen Messung verschiedener Größen im Brennraum von Verbrennungsmotoren zur Charakterisierung der Arbeitsweise dieser Motoren.
Die Arbeitsweise eines Motors hängt entscheidend von Größen ab, die nicht genau genug von außen einstellbar sind, wie z. B. der Absolutwert und die räumliche Verteilung der Stöchiometrie oder der Abgasanteil. Obwohl diese Größen im Groben vorgegeben werden, treten im Feinen Schwankungen auf, die erheblichen Einfluß auf die Betriebsbedingungen des Motors haben. Insbesondere ist beim Ottomotor - z. B. über die Messung der Druckkurve - bekannt, daß die Leistungsabgabe zyklischen Schwankungen unterliegt. Diese zyklischen Schwankungen werden verursacht durch im Prozentbereich liegende Änderungen in der Menge der zugeführten Luft, der Menge des zugeführten Kraftstoffes und Änderungen in dem vom vorherigen Zyklus verbliebenen Abgasanteil. Daher spielen diese kleinen Schwankungen eine entscheidende Rolle für die Arbeitsweise und die Optimierung, insbesondere von Ottomotoren.
Da die Stöchiometrie und auch der Abgasanteil die Leistungsabgabe entscheidend beeinflussen, spielt die kontrollierte Einstellung dieser Größen bei der Entwicklung eine wichtige Rolle. Über eine exakte simultane Messung dieser und aus anderen Teilchendichten resultierenden Größen, für die in der vorliegenden Patentschrift eine Meßanordnung angegeben wird, kann die Wirkung externer Maßnahmen auf diese Größen überprüft werden.
Mit den bis heute verfügbaren Meßmethoden war eine gleichzeitige präzise Messung dieser Größen im Brennraum von Motoren für einen einzelnen Verbrennungszyklus nicht mit hinreichender Präzision möglich. In dem hier vorgeschlagenen Verfahren wird eine Meßanordnung vorgestellt, mit der es möglich ist, gleichzeitig den verbliebenen Abgasanteil, die zugeführte Luftmenge, die zugeführte Kraftstoffmenge und die Leistungsabgabe (über die Druckkurve) für einen einzelnen Verbrennungszyklus mit so großer Präzision zu ermitteln, daß der Einfluß der zyklischen Schwankung der Gaszusammensetzung auf die Leistungsabgabe bestimmt werden kann. Es ist auch möglich weitere Größen simultan zu erfassen. Für das Verfahren ist es wichtig und patentrelevant, daß diese Messung mit hinreichend hoher Präzision (um 1%) erfolgt, so daß der Einfluß der kleinen zyklischen Änderungen in der Gaszusammensetzung auf die Leistung erfaßt werden kann. So kann z. B. meßtechnisch erfaßt werden, welchen Einfluß der Abgasanteil, die Stöchiometrie - oder auch andere Größen, wie der Druckverlauf des vorherigen Zyklus - auf die Leistungsabgabe haben. Zyklen mit magerer Stöchiometrie und viel Abgasanteil führen z. B. zu einer verminderten Leistungsabgabe. Wichtig und patentrelevant ist, daß der Einfluß der Meßgrößen auf die Leistungsabgabe meßtechnisch - durch die hohe Präzision des Verfahrens - unterschieden werden können.
Die Messungen können auch gemittelt über verschiedene Zyklen erfolgen. In diesem Fall kann - ohne die Schwankungen im einzelnen zu kennen - bestimmt werden, bei welchen mittleren Werten von Stöchiometrie und Abgasanteil der Motor arbeitet. Bei Variation von motorischen Bedingungen kann - gemittelt - z. B. der Einfluß verschiedener Einspritzvarianten, der Last oder des Zündzeitpunktes auf die Gasmischung vor der Zündung und die Leistungsabgabe bestimmt werden.
Die Messung der Mengen von Luft, Kraftstoff und der Menge des verbliebenen Abgasanteils erfolgt nach dem zu patentierenden Verfahren über spontane Ramanstreuung. Es ist wohl bekannt, daß die Ramanstreuung für die Messung der Dichten von Majoritätenspezies verwendet werden kann (Eckbreth: Laser Diagnostics for Combustion: Temperature and Species. A.E. Gupta, D.G. Liley eds, Vol. 7 of Energy and Engineering Sciences, Abacus Press Cambridge, MA 1988). Wegen der relativ schwachen Intensität der Ramanstreuung und dem gleichzeitigen Auftreten anderer durch den Laser verursachten Leuchterscheinungen ist es aber schwierig (I) hinreichend viel Signal für die Unterscheidung der kleinen zyklischen Schwankungen zu erhalten und (II) die Ramanemission von den anderen Emissionen zu unterscheiden. Es ist wohlbekannt, daß der Einsatz der Ramanstreuung - z. B. bei der Verbrennung von Kohlenwasserstoffen - durch diese anderen Emissionen in der Genauigkeit erheblich eingeschränkt ist (siehe Eckbreth).
Zu (I)
Die Erzeugung eines hinreichend großen Signals wird dadurch erreicht, daß die Ramanstreuung mit intensiven gepulsten Lasern im tiefen UV durchgeführt wird. Es ist wohlbekannt, daß die Intensität der Ramanstreuung mit der vierten Ordnung der Frequenz zunimmt und daher im tiefen UV besonders intensiv ist.
Zu (II)
Die Unterscheidung von anderen Leuchterscheinungen wird unter anderem dadurch erreicht, daß die Polarisation der Ramanstreuung ausgenutzt wird. Da die anderen durch den Laser verursachten Leuchterscheinungen meist unpolarisiert sind, erhält man durch die Einstellung des elektrischen Vektors des Laserlichtes in Beobachtungsrichtung - vereinfacht gesagt - den Untergrund U und durch Einstellung des elektrischen Vektors des Laserlichtes senkrecht zur Beobachtungsrichtung die Summe Sr+U aus Ramansignal Sr und Untergrund U und kann dann durch Differenzbildung Sr = (Sr+U) - U das Ramansignal separat bestimmen. In analoger Weise kann - ohne eine Drehung des elektrischen Vektors des Laserlichtes - der Untergrund bestimmt werden, indem die Emission in Beobachtungsrichtung nach Polarisationsanteilen (z. B. durch Polarisationsfilter) analysiert wird. Wiederum liefert die eine Polarisationsrichtung den Untergrund
und die andere Polarisationsrichtung Signal + Untergrund, so daß das Ramansignal getrennt bestimmt werden kann. Der Vorzug der letzteren Variante ist, daß in ein und demselben Meßvorgang beide Komponenten ermittelt werden können. Daher ist es möglich, die Ramanstreuung von den anderen störenden Leuchterscheinungen zu trennen und die Dichten der Gaskomponenten selektiv, d. h. ohne störende Fremdemissionen, zu ermitteln.
Die Analyse der polarisierten Emission ist wichtig und patentrelevant, da sie die Unterscheidung der Emissionen und damit eine selektive Messung der einzelnen Gaskomponenten in Gasgemischen mit komplexer Zusammensetzung erlaubt. Die hohe Intensität der Ramanstreuung ist wichtig und patentrelevant, da durch sie die Meßpräzision so hoch wird, daß die real auftretenden zyklischen Schwankungen in der Gaszusammensetzung vermessen werden können.
Aus den Meßdaten kann ermittelt werden, unter welchen Bedingungen der Motor arbeitet und ob Verbesserungen vorgenommen werden können. So erhält man z. B. durch Auftragen des Lambdawertes (aus der relativen Intensität von O₂ zu Kraftstoff, s. u.) auf der x-Achse, der Abgasmenge (über die Menge des Wassers und O₂) auf der y-Achse und der zugehörigen Leistungsabgabe auf der z-Achse die Abhängigkeit der Leistungsabgabe von Stöchiometrie und Abgasanteil. Diese Gegenüberstellung von Ursache und Wirkung gibt eine direkte Vorschrift für eine Optimierung, nach der z. B. ein Einspritzsystem gezielt verändert werden kann und und auch überprüft werden kann, ob die Veränderung die gewollte Auswirkung hat.
Die simultane Erfassung der Größen [0₂], [N₂], [H₂O] und [f] ([x] ist die Dichte der Teilchensorte x, f = Kraftstoffmoleküle) vor einem Verbrennungszyklus nach der Verdichtung zusammen mit der Druckkurve des vorigen und aktuellen Verbrennungszyklus liefert z. B. folgende Information:
  • 1. Stöchiometrie der Gasmischung,
  • 2. Abgasanteil vom vorigen Zyklus in der Gasmischung,
  • 3. eingelassene Luftmenge,
  • 4. eingelassene Kraftstoffmenge,
  • 5. die mit dieser Gaszusammensetzung erzielte Leistung,
  • 6. den Einfluß des vorherigen Zyklus auf den Gasaustausch.
Der Abgasanteil im Motorbrennraum vom vorherigen Zyklus kann aus dem Verhältnis von H₂O/N₂ (da der Wasseranteil in der zugeführten Luft vernachlässigbar klein ist) aber auch über das Verhältnis O₂/N₂ bestimmt werden.
Durch die simultane, präzise Erfassung verschiedener Meßgrößen ist es also möglich, kausale Zusammenhänge in einzelnen Verbrennungszyklen zu ermitteln und dadurch die Betriebsbedingungen des Motors zu charakterisieren und die Erkenntnisse als Basis zur Optimierung zu verwenden. Als Beispiel sei noch einmal genannt die gleichzeitige Messung der Stöchiometrie und des Abgasanteils in einem bestimmten Meßvolumen vor der Zündung simultan mit der Aufnahme der Druckkurve für den aktuellen Verbrennungszyklus. Diese Messung erlaubt es, die Ursache (Gemischzusammensetzung vor der Zündung) mit der Wirkung (Leistungsabgabe) zu verknüpfen. Durch die simultane Messung weiterer Größen (z. B. der NO- Dichte über LIF, Temperaturen, . . . ) in dem selben Zyklus können weitere Aussagen über Ursache und Wirkung getroffen werden. Wesentlich für die vorliegende Erfindung ist auch, daß die kleinen Schwankungen in der Gemischzusammensetzung vor der Zündung genau genug erfaßt werden können.
Ergebnisse der Voruntersuchungen
Abb. 1 zeigt zwei Emissionsspektren aus dem Verbrennungsmotor. Wenn der elektrische Vektor des Laserlichtes in Beobachtungsrichtung liegt (vgl. Fig. 4) wird der durch Fremdemissionen verursachte Untergrund sichtbar. Wenn der elektrische Vektor des Laserlichtes senkrecht zur Beobachtungsrichtung steht, wird die durch die Ramanstreuung und den Untergrund verursachte Emission sichtbar. Die Differenz (vereinfacht gesagt) ist das Ramansignal. Das Bild zeigt deutlich, daß die Polarisation der Ramanstreuung verwendet werden kann, um den Untergrund zu ermitteln. Bei der quantitativen Deutung ist zu berücksichtigen, daß auch depolarisierte Teile der Ramanstreuung auftreten.
Die Ergebnisse der Voruntersuchungen in Abb. 2 und 3 zeigen, daß es möglich ist - für eine gegebene Betriebsbedingung des Motors - die erwähnten kleinen Schwankungen in der Stöchiometrie im Einzelschuß zu messen. In den Versuchen mit einem VW Transparentmotor stellte sich z. B. heraus, daß die Schwankungsbreite der Stöchiometrie im Bereich von ΔΛ = 0.2 liegt, d. h. z. B., daß bei einer extern eingestellten Λ-Zahl von 1.0 die gemessene Λ-Zahl zwischen 0.9 und 1.1 schwankt. Diese Schwankungen sind in Abb. 2 dargestellt. Daß diese Schwankungen genau genug gemessen sind, um den Einfluß der Schwankung der Gasmischung auf die Leistung zu ermitteln, ist an dem simultan gemessenen Druck zu erkennen: für die Zyklen mit fetten Gemischen ist der Maximaldruck hoch und schwankt wenig, für die mageren Zyklen ist der Maximaldruck tiefer und schwankt erheblich stärker. Abb. 3 zeigt Ergebnisse von Messungen, die neben der Stöchiometrie auch den zusätzlichen Einfluß des Abgasanteils darstellen. Das Bild zeigt den erreichten Maximaldruck als Funktion der Stöchiometrie und des Abgasanteils und wird hier als Kennfeld bezeichnet. Offensichtlich führen größere Abgasanteile zu kleineren Drucken und damit zu weniger Leistungsabgabe.
Das Kennfeld, das hier für eine Arbeitsweise des Motors dargestellt ist, hängt von der Arbeitsweise des Motors ab. Es kann zur Unterscheidung der verschiedenen Arbeitsweisen verwendet werden.
Insbesondere liefert auch die Druckkurve des vorherigen Zyklus wichtige Informationen z. B. über die Historie des Gasaustausches im Brennraum. Wenn z. B. der Druck im vorherigen Zyklus groß war, findet man im Folgezyklus - für eine bestimmte Betriebsbedingung - weniger Kraftstoff. Dieses wird erklärt durch den noch nicht vollständig abgebauten Druck während des Einlasses des Kraftstoffes. Die Korrelation zwischen der vorherigen Druckkurve mit dem Kraftstoffanteil liefert daher indirekte Information über den Gasaustausch im Brennraum. Die absolute N₂ Menge liefert Informationen über die gesamt eingelassene Luftmenge und damit z. B. über die Drosselklappenstellung, die den Druck im Saugrohr reguliert. Auf diese Weise werden - über den durch die Majoritätendichten charakterisierten Gasaustausch - indirekte Rückschlüsse über die gasdynamischen Prozesse nicht nur im Brennraum gewonnen.
Die Erkenntnisse, die aus diesen Ergebnissen hervorgehen, sind wesentlich: durch die präzise Messung der Stöchiometrie und des Abgasanteils ist es möglich, ein Kennfeld (Abb. 3) aufzunehmen, das es erlaubt die Leistungsabgabe des Motors so zu optimieren, daß der Druck - als Funktion der beiden wichtigen Größen Stöchiometrie und Abgasanteil - maximal wird. Dieses sollte z. B. über die Variation der Einspritzung oder andere relevante Einflußparameter geschehen.
Die Messungen können auch gemittelt über verschiedene Zyklen erfolgen, falls das Signal im Einzelschuß nicht genügend Intensität liefert. Bei diesen Messungen mitteln sich die kleinen Schwankungen in der Stöchiometrie und im Abgas weg, so daß in einer Darstellung wie in Abb. 3 die Schwankungen sehr viel kleiner werden und reproduzierbare charakteristische Daten gewonnen werden. Man kann dann als Funktion anderer motorischer Parameter untersuchen, in welchem Bereich dieses Kennfeldes der Motor arbeitet, d. h. für jede Betriebsbedingung in Abb. 3 einen bestimmten Bereich abdecken.
Messungen mit Raman und Rayleighstreuung
Durch die bei verschiedenen Wellenlängen getrennt auftretenden Ramanemissionen von Stickstoff [N₂], Sauerstoff [O₂], Wasser [H₂O] und Kraftstoff (z. B. [C₈H₁₈]) ist es möglich, eine simultane Messung der Intensität dieser Emissionen durchzuführen. Die Basis der Verfahren ist vollständig bekannt und auch, daß Stöße bei hohen Drucken eine untergeordnete Rolle spielen. Im Folgenden wird kurz beschrieben auf welcher Basis hier die Daten ausgewertet werden.
Es gilt:
Ii ram = S σi ram [i] E₀
mit der Energie E₀ des Laserpulses, dem Ramanquerschnitt für Teilchen i und der Partialdichte [i] der Teilchen i. S ist die Empfindlichkeit des Meßsystems für den Nachweis von Teilchen i. S ist im Prinzip separat für jede Teilchensorte und jeden Ort zu bestimmen, wird hier aber der Einfachheit halber als konstant angenommen. Für die relative Messung der Dichten der Teilchen i, j gilt:
Ii ram/Ij ram = Si/Sj σi ram/σj ram [i]/[j]
d. h., aus der relativen Intensität für die beiden Komponenten kann - ohne daß die Laserenergie oder z. B. die Nachweisempfindlichkeit eingeht - das Verhältnis der Dichten [i]/[j] bestimmt werden. Da sich die Stöchiometrie aus der relativen Intensität von O₂ zu Kraftstoff ergibt, ist die Stöchiometrie mit größerer Präzision als die Einzelkomponenten zu erfassen.
Des weiteren ist es möglich, die Intensität der Rayleighstreuung gleichzeitig zu messen und - in Verbindung mit der Ramanstreuung - Informationen über die gesamte Dichte (= Summe der Partialdichten der Majoritätenspezies) zu erhalten. Es gilt:
Ii ray = S E₀ Σi σi ray [i]
und wegen
[i] = Ii ram/σi ram E₀
Iray = S Σi (σi ray/σi ram)Ii ram
Es ist also die Auswertung der Rayleighstreuung über die Summe der Ramanintensitäten möglich. Hier fällt die Laserenergie nicht heraus, da sie implizit in der Ramanintensität enthalten ist. Es ist wohl bekannt, daß die Rayleighstreuung verwendet werden kann, um über das Gasgesetz - in Verbindung mit dem über die gemessene Druckkurve bekannten Druck zum Zeitpunkt der Messung - die Temperatur zu ermitteln. Auch die Rayleighstreuung ist polarisiert und ihre Intensität nimmt mit der vierten Potenz der Frequenz zu. Da die Rayleighstreuung sehr viel intensiver als die Ramanstreuung ist, liefert sie für die gesamte Dichte oder die Temperatur eine hohe Meßgenauigkeit.
Auf diese Weise können - in Verbindung mit Eichmessungen - zunächst separat die partiellen Dichten von Kraftstoff, Luft und Wasser bestimmt werden. Daneben kann über kombinierte Messung der Druckkurve und der Rayleighstreuung die Temperatur ermittelt werden.
Eine konkrete Anordnung zum Messen ist - als ein Beispiel aus vielen - in Abb. 4 dargestellt. In diesem Fall wird der intensive gepulste UV Laserstrahl (1) durch den Brennraum eines Motors geschossen. Dazu sind in den oberen Teil UV transmittierende Fenster (2) eingesetzt. Neben dem Brennraum mit der Zündkerze (3) und dem Einlaßventil (4) ist weiterhin im Querschnitt ein Teil des Saugrohres mit dem Einspritzventil (5) gezeigt. Von einem Abschnitt mit endlicher Länge aus dem Brennraum längs des Laserstrahles wird das gestreute Ramanlicht über ein Fenster im Kolben (6) und einen Umlenkspiegel (7) zum räumlich auflösenden optischen Vielkanalanalysator (8) gelenkt. Dieser ist in Abb. 5 näher beschrieben. Eine Abbildungsoptik (9) bildet die Laserstrahlachse (16) auf den Spalt (10) eines Spektrographen ab. Dieser besteht üblicherweise aus mehreren Spiegeln (11) und einem Dispersionsgitter (12). In dem Spektrographen werden die verschiedenen Emissionen nach Wellenlängen getrennt (entlang der Achse (14)) und mit einer intensivierten, kurz öffnenden CCD Kamera (13) nachgewiesen. Der Aufbau ermöglicht zusätzlich eine örtliche Zuordnung der Ramanemission längs des abgebildeten Abschnittes aus dem Brennraum entlang der Achse (15). Zur Bestimmung der Polarisation der verschiedenen Emissionen kann z. B. das Rochonprisma zur Trennung verwendet werden. Die beschriebene Anordnung wird üblicherweise - bis auf die Polarisationsanalyse - mit dem Stichwort "örtlich aufgelöster optischer Vielkanalanalysator" bezeichnet.
Abb. 6 zeigt eine andere Realisierung der Meßtechnik. Hier ist der optische Zugang zum Motor nur durch kleine Fenster (17) an der Seite realisiert. Auf eines der Fenster (17), durch den der Laser in Abb. 6 den Brennraum verläßt, kann gegebenenfalls verzichtet werden. Der Laser (1) wird über einen dichroitischen Spiegel (18) in den Brennraum eingekoppelt. Die Ramanemission - und auch andere Emissionen - werden über eines der Fenster an der Seite (17) ausgekoppelt und wiederum mit einem optischen Vielkanalanalysator (vgl. Abb. 5) - und einem Polarisationsanalysator - nachgewiesen (8). In diesem Fall ist in dem Medium unter Umständen auch noch (etwas) örtliche Auflösung zu erhalten, wenn das Fenster in einer Richtung ausgedehnt ist.
Die Messung kann auch mit anderen spektralen Filtern und anderer Analyse der Polarisation erfolgen.

Claims (21)

1. Verfahren und Meßanordnung zur Charakterisierung der Arbeitsweise von Verbrennungsmotoren durch Messung der Gaszusammensetzung im Brennraum durch Laserdiagnostik, dadurch gekennzeichnet, daß die Gaszusammensetzung im Brennraum an Orten wo die Verbrennung noch nicht stattgefunden hat, ortsaufgelöst oder über Orte gemittelt, für einzelne Verbrennungszyklen oder über Verbrennungszyklen gemittelt, mit intensiven gepulsten Lasern im (tiefen) UV über Laser Induzierte Emissionen - insbesondere über Ramanstreuung und Ausnutzung von Polarisationseigenschaften - bestimmt wird durch gleichzeitige Messung mehrerer Tellchendichten, insbesondere N₂, O₂, H₂O und Kraftstoff, und daß darüber verbrennungsrelevante Größen, wie Stöchiometrie, Abgasanteil und Abgaszusammensetzung durch Verhältnisbildung von Teilchendichten hinreichend präzise bestimmt werden, um die Gaszusammensetzung und ihre kleinen Schwankungen im Brennraum zu ermitteln, so daß zusammen mit der Druckkurve auch der Einfluß der Gaszusammensetzung auf die Leistung ermittelt werden kann.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Schwankungen in der Luftzufuhr und der Kraftstoffzufuhr separat ermittelt werden.
3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Messung mit so hoher Präzision erfolgt, daß die sonst schwer erfaßbaren kleinen Schwankungen in der Gaszusammensetzung im Brennraum unterschieden werden können.
4. Verfahren nach Anspruch 1 und 3, dadurch gekennzeichnet, daß die zyklischen Schwankungsbreiten der Meßgrößen durch simultane Messung in einzelnen Zyklen festgestellt werden.
5. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Meßgrößen über viele Verbrennungszyklen gemittelt werden.
6. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß in dem selben Zyklus die Druckkurve mit gemessen wird, um die indizierte Hochdruckarbeit zu ermitteln.
7. Verfahren nach Anspruch 1 und 6, dadurch gekennzeichnet, daß die indizierte Hochdruckarbeit gegen die gemessene Stöchiometrie und den Abgasanteil aufgetragen werden, um ein Kennfeld für die Leistungs­ schwankungen des Motors aufzustellen und Korrelationen aufzudecken.
8. Verfahren nach Anspruch 1 und 7, dadurch gekennzeichnet, daß das Kennfeld mehrdimensional für einzelne Zyklen über Statistik untersucht wird.
9. Verfahren nach Anspruch 1 und 7, dadurch gekennzeichnet, daß das Kennfeld als Funktion weiterer Parameter (z. B. Einspritzzeitpunkt, Drehzahl, Last) über Verbrennungszyklen gemittelt bestimmt wird.
10. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß Korrelationen zwischen den einzelnen Meßgrößen sowohl gemittelt als auch in Einzelzyklen festgestellt werden.
11. Meßanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Messung mit örtlicher Auflösung erfolgt und simultan an verschiedenen Orten (insbesondere nahe der Zündkerze (3)) vorgenommen wird und daß verschieden große Volumina verwendet werden, um Korrelationen eindeutiger zu machen.
12. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß Informationen über den vorherigen Zyklus (z. B. Druckkurve) für die weitere Charakterisierung herangezogen werden.
13. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß andere Meßgrößen (z. B. Temperatur, Schadstoffe wie NO) in demselben Zyklus gemessen werden und zur weiteren Charakterisierung der Betriebsbedingungen herangezogen werden.
14. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Rayleigh Streuung mitgemessen wird, um die gesamte Dichte zu bestimmen.
15. Verfahren nach Anspruch 1 und 14, dadurch gekennzeichnet, daß die Temperatur mit guter Genauigkeit über simultane Aufnahme der Rayleighstreuung und der Druckkurve bestimmt wird.
16. Meßanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zur Erzielung hoher Meßgenauigkeit intensive gepulste Laser (1) im UV verwendet werden.
17. Verfahren und Meßanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Polarisationseigenschaften der Rayleigh - und Raman Streuung verwendet werden, um diese Emissionen von anderen Emissionen zu unterscheiden und selektiv und mit hinreichend hoher Meßgenauigkeit die Dichten bestimmt werden können.
18. Verfahren und Meßanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Polarisationskomponenten der Rayleigh- und Ramanstreuung gleichzeitig (in einem Laserschuß) mitgemessen werden.
19. Meßanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß Spektrometer (10-12) oder andere Filter für die Trennung der Emission verwendet werden.
20. Meßanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eine empfindliche Kurzzeitkamera (13) verwendet wird.
21. Verfahren und Meßanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Emission in Rückstreuung mit oder ohne örtliche Auflösung beobachtet wird.
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