Methodikentwicklung
- Entwicklung von Most-Relevant-Testszenarien
- Multikriterielle Optimierung mit Design-of-Experiment
- Hybrid-Betriebsstrategieentwicklung
Fahrzeugvermessung
- Straßentest mit PEMS System
- Untersuchung des Fahrereinflusses
- Statische Auswertung des Fahrbahneinflusses
- Messung der Hintergrundschadstoffkonzentration
Versuchsübertrag Straße – Prüfstand
Übertrag Road2Rig:
- Streckendigitalisierung (Route Generator/Converter)
- Thermomanagement und thermischer Übertrag
- Übertrag des Fahrerverhaltens
RDE-Toolkette am Prüfstand
- Anwendung an Light Duty- und Heavy Duty-Motorprüfstand (EiL) und Rollenprüfstand (ViL)
- Echtzeitsimulation von Fahrzeug, Fahrer, Umgebung und Verkehr
- RDE-Abgasemissionsmessung und Testauswertung
- Applikation und Optimierung von Abgasnachbehandlungssystemen
- SCR-Applikation und Dosierstrategieentwicklung
- Optimierung des DeNOx-Betriebs: stationär und transient
- Alterungseffekte unter RDE-Bedingungen
RDE-Versuchsdatenmanagement
- Statistische RDE-Auswertung und Postprocessing
- Flottenauswertung und -testmanagement
Messtechnikentwicklung
- Mobile Abgasmesstechnik CompactPEMS
Aktuelle und abgeschlossene Forschungsprojekte:
- Nutzfahrzeughybridisierung mit elektrifiziertem Sattelauflieger evTrailer
- Forschungsprojekt zum thermischen Übertrag
- Forschungsprojekte zum RDE-Übertrag Straße -> Rollen-/Motor-Prüfstand
- Identifikation realen Fahrerverhaltens und Übertrag unterschiedlicher Fahrertypen in die simulative Realfahrumgebung
Der Großteil zukünftiger Antriebskonzepte wird weiterhin eine verbrennungsmotorische Komponente beinhalten. Die Entwicklung effizienter Abgasnachbehandlungssystemen ist dabei ein essentieller Baustein der Antriebsentwicklung. Aus diesem Grund forscht das VKM stetig an Emissionsminderungsmaßnahmen hinsichtlich der Partikelentstehung und Filterung, Stickoxidminderungsmaßnahmen verschiedener Technologien, wie motorische Maßnahmen und Katalysatorsysteme unterschiedlicher Systematiken vor und nach dem Turbolader.
Katalysatoruntersuchung
Die Wirkweise von Katalysatoren wird durch verschiedene Einflüsse beeinträchtigt, welche sich unter anderem aus den Umgebungsbedingungen oder dem Katalysatoraufbau ergeben. Daher werden vom VKM Untersuchungen in den folgenden Gebieten durchgeführt:
- Kat-Anordnung Vorturbolader Katalysatoren (DOC und/oder SCR-Systeme) – BMWi-Projekt – DESIRE
- Alterungseinflüsse
- Heizkatalysatoren
- Kaltstartuntersuchungen
- Spezifische Einsatzbedingungen und Anforderungen in Hybridfahrzeugen
- Beschichtungen
Nutzungsprofile
Die Bewertung und Optimierung von Emissionen ist nicht nur vom Motor abhängig. Eine wichtige Einflussgröße auf die angepasste Optimierung und Entwicklung von Abgasnachbehandlungssystem ist die Nutzung der Motoren und die dadurch unterschiedlichen Lastprofile. Wir am VKM befassen uns daher mit folgenden Bereichen:
- PKW
- NFZ
- Off-Highway
- Stationäraggregate
DeNOx-Untersuchung
Der Einsatz von verschiedenen DeNOx-Systemen ist ein fester Bestandteil, da sie maßgeblich zur Einhaltung der gesetzlichen Abgasgrenzwerte beitragen. Zur Optimierung der NSC- und SCR-Systeme werden am VKM daher Untersuchungen in folgenden Bereichen durchgeführt:
NOx-Speichertechnologien:
- Aktiv regenerierbare NOx-Speichersysteme
- Passive NOx Speichersysteme
SCR-Technologien:
- NH3-Speicherverhalten
- Dosierstrategie
- Doppeldosierungen
- Light-Off-Verhalten
Partikeluntersuchung
Zur Untersuchung der Entstehungsmechanismen von Partikeln bei der motorischen Verbrennung werden am VKM einerseits Modelle zur simulativen Bestimmung der Partikelbildung untersucht und anderseits am Motorenprüfstand Untersuchungen des Verbrennungsablaufs mit unter anderem optischen Messgeräten durchgeführt:
- Partikelmodell
- Brennraumuntersuchung
Kraftstoffe
Die Auswahl des Kraftstoffs beeinflusst die entstehenden Emissionen und somit auch die Art der anzuwendenden Abgasnachgebehandlungssysteme. Am VKM werden Untersuchungen mit folgenden Kraftstoffen durchgeführt:
- OME
- Otto
- Diesel
- H2
- Fuel Cell
- CNG
Partikelfilteruntersuchung
Heutzutage finden Partikelfilter in fast allen Serienfahrzeugen Anwendung, um die Luftqualität in den Städten zu verbessern. Die Untersuchungen der Partikelfilter bei verschiedenen Fahrsituationen und Umgebungsbedingungen wird am VKM sowohl an den Motorenprüfständen als auch auf der Straße durchgeführt:
- DPF
- GPF
- Regenerationsstrategie
- Einfluss Abgasgegendruck
- Beschichtung
- Partikelgrößenverteilung und –zählung
- Extraktion SOF/INSOF
Prüfstände, Fahrzeuge und Messtechnik
Das Institut VKM kann hierbei auf unterschiedliche Möglichkeiten für Emissionstest zurückgreifen. Wir betreiben 12 Motorenprüfstände, ein E-Mobility Center zur Vorbereitung von Fahrzeugen für RDE-Fahrten sowie ein Fahrzeug für alternative Kraftstoffe :
Aktuelle und abgeschlossene Forschungsprojekte:
- Vorturbolader Katalysatoren (DOC und/oder SCR-Systeme) BMWi-Projekt – DESIRE
- FVV-Projekt Partikelbildung bei DI-Ottomotoren – Systemische Analyse der Partikelbildung an Ottomotoren
- FVV-Projekt CFD-Partikelemissionsanalyse – Experimentell-numerische Wirkkettenanalyse der Partikelbildung bei RDE-relevanten hochtransienten motorischen Prozessen
- SubZero – Emissionsreduzierung auf ein Level gleich dem oder kleiner als das Umgebungsniveau
- FVV-Projekt Emission Control 2025+
- FVV-Projekt ICE 2025+ – Nutzung der Grenzen des Wirkungsgrads von Verbrennungsmotoren in einem optimierten Hybridantriebsstrang zur Minimierung der Treibhausgasemissionen