Zukünftige Motorentechnologien

Der Verbrennungsmotor wird auch in Zukunft die Grundlage der Mobilität darstellen. Um die Umweltbelastung des Mobilitätssektors weiter zu senken, sind daher effiziente und emissionsarme Motorkonzepte unabdingbar. Das Institut für Verbrennungskraftmaschinen und Fahrzeugantriebe forscht an zukünftigen Motortechnologien und deren Potentiale im gesamten Antriebsstrang, beispielsweise in elektrifizierten Antriebssträngen oder unter Verwendung von alternativen Kraftstoffen. Im Fokus stehen dabei Untersuchungen zur Effizienzsteigerung und Emissionseinsparung durch Potentialanalysen verschiedener Technologiekombinationen und gezielte Applikationen von Motorkomponenten und -steuerungen.

Potentialanalysen verschiedener Technologien

Neben der Untersuchung von einzelnen Technologien und deren Potential hinsichtlich unterschiedlicher Zielgrößen werden Analysen bezüglich der Wechselwirkungen der einzelnen Technologien systemisch betrachtet. Unter anderem werden folgende Technologien hinsichtlich ihrer Steigerung des Systemwirkungsgrads sowie der Reduzierung von Emissionen bewertet:

  • Variabler Ventiltrieb
  • Wassereinspritzung
  • Magerbetrieb
  • Variables Verdichtungsverhältnis
  • Hochdruck- und Niederdruck-AGR

Applikation von Motorkomponenten

Durch die Integration und Applikation innovativer Motorkomponenten werden neue Freiheitsgrade geschaffen, die ein Erreichen von Zielgrößen erlaubt, welche unter Verwendung von konventionellen Technologien in dem Maße nicht möglich sind. Dazu werden unter anderen folgenden Technologien untersucht:

  • 48V-eBooster
  • Kaltstartoptimierung durch Vorkonditionierung des Motors / durch aktive Heizstrategien
  • Einfluss des variablen Ventiltrieb auf die Partikelentstehung

Applikation von Motorsteuergeräten

Neben der Applikation von Motorkomponenten bietet die Anpassung der Motorsteuerung zusätzliche Potentiale zur Steigerung der Effizienz und Reduzierung der Emissionen. Im Fokus stehen neben konventionellen Kraftstoffen insbesondere die alternativen Kraftstoffe, die durch ihre chemischen Eigenschaften ein enormes Potential aufweisen, aber auch neue Herausforderungen an die Motorsteuerung stellen. Folgende Werkzeuge kommen in diesem Zusammenhang zum Einsatz:

  • Freiprogrammierbare Steuergeräte (Schaeffler Protronic)
  • Thermodynamische Analyse (Hoch- und Niederdruckindizierung)
  • Abgasmesstechnik
  • Optische Messtechnik

Aktuelle und abgeschlossene Forschungsprojekte:

  • FVV-Projekt ICE 2025+
  • NAMOSYN
  • Untersuchung der Effizienzsteigerung durch Wassereinspritzung
  • SubZero
  • FVV-Projekt zur Untersuchung der Partikelentstehung
  • FVV-Projekt zur Simulation der Partikelentstehung
  • Forschungsprojekt mit Hyundai (HMETC) zu Partikeluntersuchungen