Dynamischer Motorprüfstand
Zusammenfassung der Projektergebnisse
Das Großgerät „Dynamischer Motorenprüfstand" wurde und wird in der Forschung und im geringen Umfang in der Lehre eingesetzt. Ein wichtiger Zweig im Erfahrungsfeld der maschinenbaulichen Fakultät besteht auf dem Gebiet der alternativen Kraftstoffe und der Betriebsstoffe. Der „Dynamische Motorenprüfstand" diente in dem Zusammenhang zur motorischen Verifizierung der Aufgabenstellungen von öffentlichen und privatwirtschaftlichen Forschungsträgern. Die Forschungsthemen im Einzelnen waren : 1. Machbarkeitsstudie zur Nutzung von Glycerinacetalen als Kraftstoffkomponente. Es wurden Untersuchungen der Verträglichkeit von Glycerinacetalen mit den kraftstoffführenden motorischen Bauteilen durchgeführt, mit dem Ziel eine grundsätzliche Eignung als Kraftstoffersatz bzw. Beimischung festzustellen. Dabei zeigte sich, dass im Innenbereich des Kraftstofffilters metallische Bestandteile abgelöst wurden. Die Oberflächenbeschichtung aus einer Zink-Aluminium-Legierung wurde angegriffen. Die Ergebnisse bilden eine wichtige Grundlage für weiterführende Untersuchungen (Kurzzeitversuche zur Bestimmung der Brennfunktion am Motorenprüfstand). Fachagentur für Nachwachsende Rohstoffe e. V. 2. Schmierstoffstabilität I: Betriebsverhalten von Schmieröl im Pflanzenöl- und Biodieselbetrieb. Im Zuge der angestrebten Verringerung der CO2-Emissionen wurde der Einfluss von biogenen Kraftstoffbeimischungen auf die Schmierfähigkeit des Motorenöles untersucht. Mit steigendem Bio-Kraftstoffanteil steigt die Gefahr unenwünschter Wechselwirkungen mit dem Motorenschmieröl. Als wesentliche Einflüsse konnten Polymerisationserscheinungen bzw. Koagulationsvorgänge und thermische Effekte ermittelt werden. Durch Auswahl geeigneter Schmieröle kann die Schmierölkoagulation wesentlich verzögert und damit das Ölwechselintervall deutlich verlängert werden. Im Zuge der Ölalterung treten freie Säuren auf, die zur Bestimmung des Ölzustandes Online eingesetzt werden könnten. Optimal wäre allerdings eine sensorische Viskositätsbestimmung. Fachagentur für Nachwachsende Rohstoffe e. V. 3. Einfluss von Biokraftstoffblends auf moderne Dieselmotoren und deren Abgasnachbehandlungssysteme: Politische Zielrichtung Ist die Erhöhung des biogenen Kraftstoffanteils im Diesel bis auf 20% bis 2020. Die Auswirkungen dieser hohen Beimengungen an Bio-Kraftstoff auf die anspruchsvolle Motorentechnik sollte ermittelt werden. Dazu wurde die Lagerfähigkeit der Mischkraftstoffe (Blends), der Einfluss auf das Brennverhalten (Euro VI-Motor) und die Entwicklung der Abgaszusammensetzung untersucht. In weiteren Untersuchungen wurden die Materialbeständigkeit der kraftstoffführenden Bauteile und der Einfluss auf das Abgasnachbehandlungssystem betrachtet. Die Lagerfähigkeit der untersuchten Blends war für den Untersuchungszeitraum über 18 Monate gegeben. Im Brennverhalten traten lediglich im Hochlastbereich bei Mischungen mit HVO ein verringerter Zündverzug auf. Bei der Beimischung von FAME konnte eine verringerte Partikelemission beobachtet werden. Ein Einfluss auf das Abgasnachbehandlungssystem konnte nicht nachgewiesen werden. Forschungsvereinigung Verbrennungskraftmaschinen e. V. 4. Entwicklung von Steuergerätefunktionen für Otto-Motoren. Mit Steuergeräten können die Parameter der Motorinnenprozesse modifiziert, gesteuert und geregelt werden. Fast alle für die Verbrennung wichtigen Rahmenbedingungen sind so variabel im Zusammenhang mit dem genutzten Brennverfahren beeinflussbar. Die Effizienz der Kraftstoffverbrennung im Otto-Motor kann bezüglich Kraftstoffverbrauchs zu einem Optimum geführt werden. Durch getrennte Aufnahme der Einflüsse der bestimmenden Faktoren wie Zündzeitpunkt, Einspritzbeginn, Einspritzende, Zumessung von Abgasrückführung, gezielte Ventilöffnungs- und Schließzeiten, Aufladung usw. können die Funktionen des Steuergerätes variiert und optimiert werden. Kooperationspartner: lAV GmbH Gifhorn. 5. Modeling the Cold Start Process of Spark Ignition Engines (Promotion) Referenzversuche.
Projektbezogene Publikationen (Auswahl)
- „Machbarkeitsstudie zur Nutzung von Glycerinacetalen als Kraftstoffkomponente". FNR-Bericht 2010
Harndorf, et.al.
(Siehe online unter https://doi.org/10.2314/GBV:635952521) - „Schmierstoffstabilität - Betriebsverhalten von Schmieröl im Pflanzenöl- und Biodieselbetrieb". FW Berichte 934 (2011)
Harndorf, et.al.
- Modeling the Cold Start Process of Spark Ignition Engines
Reißig, M.
- Optimierung der Oxidationsstabilität von Pflanzenölkraftstoffen hinsichtlich des störungsfreien Motorbetriebs
Richter, B.
- „Einfluss von Biokraftstoffblends auf moderne Dieselmotoren und deren Abgasnachbehandlungssysteme". FW Berichte 968 (2012)
Harndorf, et.al.
