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Projektberichte der Forschungsstellen

Neben unseren eigenen Berichten zu den FVV-Forschungsschwerpunkten erscheinen in der MTZ | Motortechnischen Zeitschrift regelmäßig Fachartikel zu Forschungsvorhaben der FVV. Hier berichten die Forschungsstellen ausführlich über konkrete Projektergebnisse , nachdem der offizielle Abschlussbericht des Vorhabens auf einer FVV-Informationstagung vorgestellt wurde.

Die Forschungsvorhaben werden in enger Zusammenarbeit mit den Mitgliedern der FVV im Rahmen der Industriellen Gemeinschaftsforschung (IGF) durchgeführt. Wir möchten uns an dieser Stelle sehr herzlich bei allen Projektbeteiligten und ganz besonders bei den Fördergebern bedanken.

Bildquelle: IAV

ATZ heavyduty 01/2020

Technische und ökobilanzielle Analyse von Langstrecken-Lastkraftwagen für das Jahr 2050

Alternative Antriebskonzepte werden momentan an vielen Stellen erforscht, und einzelne sind auch schon marktreif. Die Aktivitäten in diesem Bereich sind jedoch hauptsächlich bei Pkw zu sehen. Wo die Reise bei Schwerlast-Lastkraftwagen hingeht, ist momentan noch nicht ersichtlich. Die Universität Stuttgart und IAV haben in einem Forschungsprojekt der Forschungsvereinigung Verbrennungskraftmaschinen (FVV) die Antriebsstränge zukünftiger Schwerlast-Lastkraftwagen für den Fernverkehr untersucht, welche möglichst wenig CO2 emittieren sollen.

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Bildquelle: IVB

MTZ 04/2020

Ablagerungsbildung auf Dieseloxidationskatalysatoren

Ablagerungen auf Komponenten der Abgasnachbehandlung (AGN) werden häufig erst nach dem Ausfall der jeweiligen Komponente erkannt. Im Rahmen des FVV-Vorhabens AGN-Belagbildung (FVV-Nr. 1271) wurde an der Technischen Universität Braunschweig untersucht, welche Parameter die Bildung von Ablagerungen beeinflussen und in welchen Stufen diese erfolgt. Die Untersuchungen umfassen dynamische Fahrzyklen und Stationärversuche.

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Bildquelle: Ford

MTZ 03/2020

Sauerstoffhaltige Kraftstoffe im selbstzündenden Verbrennungsmotor

Die Erfüllung zukünftiger Ziele zur Treibhausgasminderung bei gleichzeitiger Schadstoffminimierung lässt sich auch mithilfe des Verbrennungsmotors bewältigen, wenn man den Kraftstoff als freien Parameter in die Optimierung des Antriebsstrangs einbezieht. In einem vom BMWi geförderten Konsortium wurden deshalb sauerstoffhaltige kurzkettige Kraftstoffe für den Einsatz im Selbstzünder untersucht, um deren Verbrennungs- und Schadstoffbildungseigenschaften motorisch und am Fahrzeug zu studieren.

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Bildquelle: TUBS, LUH

MTZ 02/2020

Erweiterung des Kennfelds eines ATL-Verdichters durch aktive Querschnittsvariation

Downsizing bei einem einstufig aufgeladenen Motorkonzept geht einher mit dem Zielkonflikt zwischen hoher Nennleistung und guter Performance im unteren Drehbereich des Motors. Zur Erweiterung des stabilen Kennfeldbereichs wurde das Konzept des querschnittsvariablen Radialverdichters analysiert. Die Untersuchungen erfolgten im Rahmen eines FVV-Forschungsvorhabens an der Leibniz Universität Hannover und der Technischen Universität Braunschweig.

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Bildquelle: LKV

MTZ 01/2020

Einfluss neuer Ottokraftstoffe auf die Alterung von Schmierstoffen

Aufgrund der wachsenden Bedeutung von Bioalkohol-Blends ist es erforderlich zu verstehen, wie sie auf Motorschmierölsysteme einwirken. Daher wurde an der Uni ver sität Rostock im Rahmen des FVV-Forschungsvorhabens Nr. 1228 der Einfluss höherer Bioalkoholanteile in Ottokraftstoffen auf die Schmierölalterung und den Verschleiß von Motorkomponenten untersucht. Die Ergebnisse können auf synthetische Alkohole (E-Fuels) als Blend-Komponente übertragen werden.

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Bildquelle: SAM TU Darmstadt

MTZ 11/2019

Einfluss biogener Kraftstoffe auf das Ermüdungsverhalten von Stählen

Zur Reduktion von klimaschädlichen Treibhausgas-Emissionen finden bioethanolhaltige Kraftstoffe aus regenerativen Quellen Verwendung, beispielsweise Weizenstroh und Zuckerrohr. Die hygroskopischen Eigenschaften der Ethanole in solchen Kraftstoffen stellen neue Anforderungen an die Korrosion kraftstoffführender Bauteile. Im Rahmen eines durch die Deutsche Forschungsgesellschaft (DFG) und die Forschungsvereinigung Verbrennungskraftmaschinen e. V. (FVV) geförderten Vorhabens wurde in einer Kooperation zwischen dem Fachgebiet Systemzuverlässigkeit, Adaptronik und Maschinenakustik (SAM), dem Zentrum für Konstruktionswerkstoffe (MPA-IfW) der Technischen Universität Darmstadt und dem Leibniz-Institut für Werkstofforientierte Technologien (IWT) in Bremen der korrosive Einfluss biogener Kraftstoffe auf das Ermüdungsverhalten anwendungsrelevanter Stähle untersucht.

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Bildquelle: MAN Energy Solutions SE

MTZ 09/2019

Mistuning und Dämpfung radialer Turbinen- und Verdichterlaufräder

Turbolader tragen erheblich zur Steigerung des Motorenwirkungsgrads bei. Rotierende Komponenten sind infolge der Fliehkraft, der zur Aufladung notwendigen Strömungsumlenkungen, der instationären Druckschwankungen der Strömung sowie von Temperaturgradienten als hochbelastete Laufräder einzustufen, die unter erheblicher Schwingungsanfälligkeit leiden. Am Lehrstuhl Strukturmechanik und Fahrzeugschwingungen der BTU Cottbus-Senftenberg wurde im Rahmen eines FVV-Forschungsvorhabens der Einfluss der fertigungsbedingten Toleranzen auf eben jenes Schwingungsverhalten untersucht. Es wird nachgewiesen, dass Intentional Mistuning zu signifikant niedrigeren Belastungen führen kann.

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Bildquelle: Universität Stuttgart

MTZ 07-08/2019

Brennverlaufsmodell Dieselverbrennung auf homogenem Grundgemisch

Im dieselmotorischen Dual-Fuel-Betrieb wird ein Teil des Dieselkraftstoffs für die Reduzierung der CO2-Emissionen durch Erdgas substituiert. Basierend auf umfangreichen Messungen in einem Einhubtriebwerk und einem Einzelzylinder-Forschungsmotor wurde im Rahmen dieses Forschungsvorhabens ein phänomenologisches Brennverlaufsmodell entwickelt. Es bildet die komplexen Vorgänge dieses Brennverfahrens ab und trägt zum Erkenntnisgewinn der innermotorischen Phänomene bei Dieselverbrennung auf homogenem Grundgemisch bei.

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Bildquelle: Technische Universität Wien

MTZ 07-08/2019

Thermochemische Wärmespeicherung zur Verbrauchssenkung von Verbrennungsmotoren

Ein am Institut für Fahrzeugantriebe und Automobiltechnik der Technischen Universität Wien entwickelter thermochemischer Wärmespeicherprototyp wurde in den Kühlkreislauf eines Pkw-Ottomotors integriert. Ziel war die Analyse der grundsätzlichen Eignung des Systems sowie dessen Potenzial zur Verbrauchsreduktion durch Abwärmespeicherung. Im Rahmen von durchgeführten Fahrzyklen wurde die zuverlässige Funktion bestätigt – für einen effektiven Serieneinsatz ist eine weitere Erhöhung der Speicherdichte und Leistung erforderlich.

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Bildquelle: Technische Universität München

MTZ 06/2019

Entwicklung von Brennverfahren für Gasmotoren mit extremen Mitteldrücken über 30 bar

Um extreme Leistungsdichten und hohe Wirkungsgrade bei einem Ottogasmotor für Blockheizkraftwerke zu erreichen, gilt es, einige Herausforderungen zu meistern. Neben der thermomechanischen Bauteilfestigkeit muss ein Brennverfahren gefunden werden, das einerseits einen großen Betriebsbereich abseits der Klopfgrenze eröffnet und andererseits die peripheren Motorsysteme wie die Aufladegruppe vor realisierbare Randbedingungen stellt. Diese wurden an der Technischen Universität München und der Leibniz Universität Hannover im Rahmen eines FVV-Projekts systematisch untersucht.

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Bildquelle: Universität Kassel

MTZ 05/2019

Körperschallfortpflanzung im Kurbeltrieb

Um bestehende Simulationstechniken in ihrer Aussagefähigkeit hinsichtlich des Geräuschverhaltens von Verbrennungsmotoren weiterzuentwickeln, bietet die Entstehung und die Weiterleitung von Körperschall innerhalb des Kurbeltriebs ein enormes Potenzial. Durch speziell entwickelte Messtechniken generiert das Institut für Verbrennungsmotoren und Kraftfahrwesen der Universität Stuttgart bisher nicht verfügbare Messgrößen am Vollmotor, die für eine verbesserte Abbildung von dynamischen Prozessen innerhalb hydrodynamischer Lagerungen eines ther moelastohydrodynamischen Simulationsmodells am Institut für Antriebs-und Fahr zeugtechnik der Universität Kassel genutzt werden.

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Bildquelle: Technische Universität Braunschweig

MTZ 04/2019

Untersuchung der Gemischbildung von Ottomotoren mit kleinem Bohrungsdurchmesser

Die Anwendung der Benzindirekteinspritzung bei einem kleinen Bohrungsdurchmesser stellt hohe Anforderungen an die Gemischbildung. Aufgrund der geringen freien Weglänge können Kraftstoff-Wandbenetzungen und damit einhergehende Nachteile im Emissionsverhalten auftreten. An der Technischen Universität Braunschweig wurde im Rahmen eines FVV-Forschungsvorhabens die Gemischbildung kleinvolumiger Ottomotorkonzepte mit unterschiedlichen Injektorlagen durch optische und numerische Untersuchungen veranschaulicht.

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Bildquelle: Technische Universität Darmstadt

MTZ 02/2019

Skalenauflösende Simulationen für die Brennverfahrensentwicklung

Im akademischen Umfeld ist die Large-Eddy-Simulation ein etablierter Forschungsansatz. In der Industrie werden dagegen hauptsächlich Simulationen durchgeführt, die auf den Reynolds-Averaged-Navier-Stokes-Gleichungen basieren. Da viele motorspezifische Phänomene wie Zyklenschwankungen, Klopfen oder Fehlzündung stochastischer Natur sind und mit diesem Ansatz nur qualitativ beschrieben werden können, besteht ein zunehmendes Interesse in der Industrie, skalenauflösende Techniken wie die Large-Eddy-Simulation zu etablieren. Im Rahmen des FVV-Forschungsprojekts 1215 wurden daher an der Technischen Universität Darmstadt der aktuelle Nutzungsgrad der Large-Eddy-Simulation in der akademischen und der industriellen Umgebung bewertet.

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FVV-Forschungsschwerpunkte in der MTZ

Forschungsvereinigung Verbrennungskraft­maschinen e.V.

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