Forschung

MOTOREN | Planungsgruppe 3 »Selbstzündung«

Aufgrund des sehr guten Wirkungsgrades hat sich der Selbstzündungsmotor wieder zum „Arbeitstier“ unter den Energiewandlern entwickelt und in vielen kommerziellen Anwendungen, in denen es auf höchste Effizienz, Robustheit und Wirtschaftlichkeit bei gleichzeitig hoher Dauerauslastung ankommt, eine führende Rolle erarbeitet. Mit Hilfe neuer Technologien wie Künstlicher Intelligenz, additiver Fertigung und neuen Brennverfahren können Motoren mit Selbstzündung erhöhte Anforderungen an Schadstoff- und CO2-Emissionen erfüllen. Die wissenschaftlichen Grundlagen dafür werden von FVV-Forschern und Entwicklern erarbeitet und in die Praxis überführt.


» Klimaneutrale Antriebe mit Emissionen an der Nachweisgrenze benötigen eine engagierte und anwendungsorientierte Forschungsplattform, wie sie die FVV bietet. «

Dr. Christian Weiskirch (TRATON)

Die Forschungsschwerpunkte verschieben sich dabei von dem grundlegenden Verständnis technischer Fragestellungen – etwa zur Brennverfahrensauslegung – hin zu einer Gesamtsystemoptimierung des Antriebs unter den Aspekten Kraftstoffverbrauch und Emissionen. Zentral ist dabei die Frage nach geeigneten Wegen, die von der Gesetzgebung geforderten CO2-Ziele und perspektivisch sogar eine vollständige Klimaneutralität zu erreichen. Da dies mit Verbrennungskraftmaschinen nur durch den Verzicht auf fossile Kraftstoffe zu erreichen ist, gewinnt die Interaktion von Antrieb und Energieträger und die Abstimmung von Brennverfahren und Kraftstoffeigenschaften als Forschungsthema erhebliches Gewicht.
 


Die Planungsgruppe 3 »Selbstzündung« widmet sich folgenden Zukunftsthemen:

  • Wirkungsgrad und Effizienz des Motors
  • Alternative Kraftstoffe, Wasserstoffverbrennung
  • Gas-/Zweistoffmotoren
  • Künstliche Intelligenz in der Entwicklung, Big Data & Digitalisierung

Und bearbeitet folgende Forschungslinien/-schwerpunkte:

  • Verbrennungsmodellierung / -simulation
  • Neue Brennverfahren, Beschichtung des Brennraums
  • Kraftstoffverteilung, -aufbereitung, Hochdruckeinspritzung
  • Strahldiagnostik
  • Luftpfad / Variabler Ventiltrieb
  • Duale Brennverfahren
Wirkungsgrad und Effizienz
Emissionen
Bio-Kraftstoffe
Synthetische Kraftstoffe
Entwicklungs- werkzeuge
Digitalisierung und KI

Menschen & Technologie

Geduldig Räume für Neues eröffnen

Kontinuität

Dr. Christian Weiskirch hat seit seiner Promotion im Rahmen eines FVV-Projekts Karriere gemacht. Heute koordiniert er die Antriebsstrangentwicklung eines großen Nutzfahrzeugkonzerns – und engagiert sich weiterhin in der Forschungsvereinigung.

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MTZ 05/2020

Zukunftsorientierte Forschung an Motoren mit Selbstzündung

Aufgrund des sehr guten Wirkungsgrads hat sich der Dieselmotor in vielen kommerziellen Anwendungen eine führende Rolle erarbeitet. Neue Technologien wie künstliche Intelligenz oder additive Fertigung können helfen, erhöhte Anforderungen an Schadstoff- und CO2-Emissionen zu erfüllen. Die wissenschaftlichen Grundlagen werden in Vorhaben der Forschungsvereinigung Verbrennungskraftmaschinen (FVV) erarbeitet und können von deren Mitgliedsunternehmen in die Praxis überführt werden.

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Zukunftstechnologien

XME: Alternative Kraftstoffe für Diesel-Brennverfahren

Welches Potenzial haben synthetische Kraftstoffe auf Basis von sauerstoffhaltigen Methylethern, um fossilen Diesel in einem selbstzündenden Brennverfahren zu ersetzen? In dem von der FVV begleiteten Forschungsvorhaben XME, gefördert im Rahmen des BMWi-Fachprogramms „Neue Fahrzeug- und Systemtechnologien“, untersuchten Forschungsstellen an der RWTH Aachen und der TU München zusammen mit Denso, Ford und IAV die Eignung von DME (Dimethylether) und OME-1 (einwertigem Oxymethylenether). Wesentliches Ziel des Projektes war es, das Brennverfahren an die physikalischen und chemischen Eigenschaften der neuen Kraftstoffe so zu adaptieren, dass die Schadstoff-Rohemissionen deutlich sinken und sich gleichzeitig der Motor-Wirkungsgrad verbessert.

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Potenziale von Luftpfadvariabilitäten am Nfz-Gas-Motor

Potenziale von Luftpfadvariabilitäten für zukünftige Nfz-Gas-Motoren zur Effizienzsteigerung und Emissionsabsenkung

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Gas-Diesel-Brennverfahren

Vertiefung des Verständnisses zu Eindringverhalten und Zündung von Hochdruck-Gasstrahlen in Gas-Diesel-Brennverfahren

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NH3-Brennverfahren für Großmotoren

Experimentelle und numerische Analyse von Brennverfahren für Ammoniak als CO2-neutralem Kraftstoff

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Innovative HD Brenn- verfahrensauslegung

Innovative Nfz-Diesel-Brennverfahrensauslegung mittels des 3D-Druckverfahrens

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PG3 »Selbstzündung«

Leitung:
Dr. Christian Weiskirch
TRATON


Projektmanagement

Ralf Thee

FVV
+49 (0) 69 6603 1349
+49 (0) 69 6603 2349

Projektbetreuung / Teamassistenz

Sabrina Waldstein

FVV
+49 (0) 69 6603 1681
+49 (0) 69 6603 2681


Forschungsvereinigung Verbrennungskraft­maschinen e.V.

Lyoner Straße 18
60528 Frankfurt am Main
Deutschland
T +49 69 6603 1345