Mehr Licht: LED-Spotbeleuchtungen erleichtern Motorenentwicklung

Winterthur, Juni 2020 – Mit sehr lichtstarken Beleuchtungseinheiten unterstützt Kistler aussagekräftige Hochgeschwindigkeitsmessungen im Motor. Dank der großen Helligkeit lassen sich hochaufgelöste optische Analysen der Vorgänge im Brennraum durchführen. Auch bei weiteren Anwendungen spielen die Beleuchtungssysteme der LED-P-Serie ihre Stärken aus.

Die ultrakurzen Öffnungszeiten heutiger High-Speed-Kameras eröffnen neue Horizonte für die bildgebende Datenerfassung in Verbrennungsmotoren. So lässt sich zum Beispiel das Einspritzereignis gradgenau aufnehmen. Der entscheidende Faktor für die Bildqualität ist neben der Kamera die richtige Beleuchtung: Der Brennraum muss zeitgenau so ausgeleuchtet werden, dass ausreichend helle und klare Bilder erfasst werden können.

Die heute geforderte Effizienz in der Motorenentwicklung hat den Einsatz von sogenannten Glasmotoren zunehmend unwirtschaftlich gemacht: zu teuer, zu zeitintensiv und zu praxisfern. Deshalb werden zunehmend endoskopische Systeme eingesetzt, deren Bilderfassung und Beleuchtung durch kleine Zugangsbohrungen zum Brennraum vorgenommen werden. Die Beleuchtungseinheiten der LED-P-Serie von Kistler wurden speziell für solche endoskopischen High-Speed-Aufnahmen in Verbrennungsmotoren entwickelt.

Erhellender Durchblick bis ins Detail

Das Herzstück dieser Beleuchtungseinheiten sind Hochleistungs-LEDs, die eine sehr große Lichtleistung erzielen. Die umfangreichen Einstellungsmöglichkeiten erlauben sowohl kontinuierliche als auch gepulste Beleuchtung, wobei im Pulsbetrieb deutlich höhere Lichtintensitäten erzielt werden. Per Software lassen sich verschiedene Konfigurationen einstellen, zwischen denen jederzeit schnell gewechselt werden kann.

Die Strahlung der LEDs wird in Faserbündel eingespeist und flexibel zum Beleuchtungsspot geleitet. Somit lässt sich nicht nur zielgenau beleuchten, sondern auch die Strahlung über eine längere Strecke übertragen. Außerdem sind die optischen Einheiten von Kistler speziell für die raue Umgebung in Verbrennungsmotoren ausgelegt, wo die einzelnen Komponenten sehr hohen Drücken und Temperaturen ausgesetzt sind.

Intensiv, individuell und lange beleuchten

Die LED-P-Serie von Kistler enthält drei Standard-Ausführungen, die wahlweise mit einem (P40), zwei (P80) oder vier (P160) LED-Chips ausgerüstet sind. Die Anzahl der LEDs bestimmt die Ausgangsleistung der Beleuchtung. Mit diesen drei Modellen lässt sich eine Vielzahl unterschiedlicher Verbrennungsmotoren abdecken. So kommt etwa für große Industriemotoren das leistungsstärkste Modell P160 mit vier LED-Chips zum Einsatz, um den kompletten Brennraum ausleuchten zu können. Alle drei Varianten bieten folgende Vorteile:

• Sehr hohe Beleuchtungsintensität
• Kompakte Bauweise
• Konstante Lichtleistung über die gesamte Einsatzdauer
• Lange Lebensdauer
• Leistungsfähige Konnektivität über Ethernet
• Komfortable Fernsteuerung und Konfiguration per Software
• Triggereingang zur Synchronisierung mit Kamera und Motor

LED kann Laser ersetzen und ist kosteneffizienter

Neben dem Einsatz am Verbrennungsmotor ist die LED-P-Serie auch für weitere Anwendungen geeignet. So lassen sich etwa kleine Flächen perfekt ausleuchten, um zum Beispiel Lackier- oder Schweißprozesse zeitlich hochaufgelöst zu untersuchen. In vielen Bereichen ist die LED-Hochleistungsbeleuchtung von Kistler in der Lage, herkömmliche Laserbeleuchtung zu ersetzen. Für Anwender hat das einen doppelten Vorteil: Zusätzlich zur Sicherheitsunbedenklichkeit ist die LED-P-Serie von Kistler auch kosteneffizienter als Laser.

Die LED-Systeme von Kistler sind kompatibel mit den Einkopplungen anderer Hersteller und lassen sich individuell konfigurieren. Zudem sind sie integraler Bestandteil des High-Speed-Kamerasystems HIS: Mit dieser Lösung erhalten Kunden eine komplette Messkette zur Erfassung von Ereignissen aus dem Brennraum. Zusätzlich dazu bietet Kistler geeignete optische Sonden und Endoskope sowie umfangreiche Software zur Datenerfassung und Analyse.

Nicht zuletzt steht seitens Kistler ein Team aus Experten des Bereichs Optische Verbrennungsanalyse bereit, um Kunden bei Applikationsfragen jeglicher Art zu beraten und zu unterstützen. Dazu gehört der komplette Service von der Konstruktionsbetreuung über die Produktschulung bis hin zu umfangreichen Messaufträgen.