Temperaturfestes Magnetventil

Bedeutende Beiträge zu diesem Themengebiet liefert die Verbrennungsforschung, beispielsweise durch Untersuchung der Selbstentzündung von Brenngas-Freistrahlen. Zur Untersuchung der Selbstentzündung wird der verwendete Brennstoff bei einem Druck von etwa 70 bar und einer Temperatur von etwa 400°C in die Zündkammer injiziert, so dass er gasförmig bleibt. Die Injektion muss zeitlich exakt kontrolliert erfolgen, um die Reproduzierbarkeit und Synchronisation mit der Messtechnik sicherzustellen. Diese Anforderungen erfüllen Magnetventile am besten.

Da handelsübliche Magnetventile für so hohe Temperaturen nicht verfügbar sind, wurde ein Solenoid-Injektor modifiziert.

Für Federn, Dichtungen und Führungsteile wurden temperaturfeste Materialien verwendet. Die Magnetspule selbst besteht aus einem keramischen Träger, auf den metallischer Spulendraht aufgewickelt ist. Die Oxidschicht auf der Oberfläche des elektrischen Leiters wirkt dabei zu den Nachbardrähten elektrisch isolierend. Diese Konstruktion sorgt für einen zuverlässigen Betrieb des Magnetventils.

Das modifizierte Magnetventil ist bei Temperaturen bis zu 600° C in zwei Zustände, den magnetfelderzeugenden und den magnetfeldlosen, wahlweise versetzbar. Dadurch können Untersuchungen bei bisher nicht realisierbaren Betriebsbedingungen durchgeführt werden.

Dr. Rolf Blattner
Forschungszentrum Karlsruhe GmbH
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