Automotive
Der Forschungsschwerpunkt Automotive wurde im Jahr 2006 als Initiative der ingenieurwissenschaftlichen Fakultäten der Otto-von-Guericke-Universität Magdeburg gegründet, wobei mit den eigenen Forschungsarbeiten ein Beitrag zum Projektbereich „Energiewandlung und Antriebssysteme“ in enger Kooperation mit dem Lehrstuhl für Kolbenmaschinen, Prof. Tschöke, geleistet wird.
Durch Verbesserungen bei der Kraftstoffaufbereitung, Gemischbildung und Verbrennung kann eine wirkungsvolle Reduzierung des Kraftstoffverbrauchs bei gleichzeitiger Senkung der Emissionen erreicht werden. Großes Potenzial bietet hierbei auf dem Gebiet der Dieseldirekteinspritzung die Erhöhung des Einspritzdrucks. Im Rahmen des Projektes „Competence in Mobility“ (COMO I) wurde zur Abschätzung dieses Potentials das Sprayverhalten in einer beheizten Druckkammer bei extrem hohen Einspritzdrücken und bei Verwendung alternativer Dieselkraftstoffe vergleichend mit Motormessungen untersucht. Die Ergebnisse sind im Abschlussbericht zum Teilprojekt A1 zusammengefasst. Die Arbeiten im beantragten Nachfolgeprojekt COMO II sollen sich auf einen als Dieselmotor konzipierten Range Extender konzentrieren.
Analog erfordern bei der Benzindirekteinspritzung die stabile Zündung und Entflammung beim strahlgeführten Verfahren eine optimale Gemischaufbereitung. Ziel eines weiteren Projektes sind deshalb die Ermittlung des Einflusses der mittleren Injektor- und Kraftstoffzulauftemperaturen auf die Änderung der Sprayparameter in Bezug auf einen Referenzzustand unter Berücksichtigung von Temperaturdifferenzen, die für unterschiedliche Motorbetriebszustände relevant sind bzw. die hinsichtlich der Kraftstofftemperatur vom winterlichen Kaltstart bis zu maximalen Werten unter extremen Lastbedingungen reichen.
Schwerpunkte der experimentellen Arbeiten in den beiden DFG-Projekten zur Analyse des Entflammungsverhaltens bei Ladungsschichtung sind zum einen die Ermittlung der Entflammungsaussetzerrate sowie charakteristischer Motorkenngrößen an einem Einzylinderaggregat der neuesten Generation und zum anderen vergleichende optische Untersuchungen der Spraycharakteristik für die nach außen öffnenden Piezoinjektoren in Abhängigkeit der Betriebsparameter.
Die Verbrauchs- und CO2-Emissionsreduzierung ist auch Zielstellung der FVV-Projektes „Motorwärmetransport“, in dem unter Verwendung der Simulationsumgebung AMESIM ein Modell für den Motorwarmlauf erstellt und mit den Ergebnissen an einem Versuchsmotor verglichen wird.
Mit den sich verschärfenden Bestimmungen in Bezug auf die Partikelanzahlemission (EURO 6) ist die Wandfilmbildung bei der Benzindirekteinspritzung wieder verstärkt in den Fokus gerückt und wird im Rahmen eines Industrieprojektes untersucht.
Backofen, D.; Könnig, M.; Adam, M.; Tschöke, H.; Schmidt, J.: Investigation of the spray behaviour of ultrahigh pressure injected alternative diesel fuels. 13th EAEC European Automotive Congress 2011, Artikel in Kongressband, Valencia 2011, … Seiten.
Breuninger, T.; Hese, M.; Schmidt, J.; Tschöke, H.: Optische Messungen der Spraycharakteristik einer Piezo-A-Düse unter Druckkammerbedingungen.; Motorische Verbrennung: Aktuelle Probleme und moderne Lösungsansätze (X. Tagung), 24.-25. März 2011, München, Tagungsband, S. 483-494.
Tschöke, H.; Schmidt, J.; Varga, P.; Zeitz, V.: Simulation des Wärmetransportes in Verbrennungsmotoren zur Reduzierung der Reibung und CO2-Emissionen unter Warmlaufbedingungen. Zwischenbericht, Informationstagung Motoren, 17./18. März 2011, Bad Neuenahr; Forschungsvereinigung Verbrennungskraftmaschinen e.V., S. 487-508.
Schulz, F.; Könnig, M.; Schmidt, J.; Kufferath, A.; Samenfink, W.; Hammer, J.: Infrarotthermographische Untersuchungen der Spray-Wand-Wechselwirkung in Ottomotoren mit Direkteinspritzung. Direkteinspritzung in Ottomotor IX, expert Verlag, Essen, 2011, S. 50-56.