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Forschung Die Forschungsaktivitäten des Lehrgebietes konzentrieren sich auf die Bereiche Motorenforschung mit den Fachbereichen Konstruktion und Auslegung , Arbeitsprozess, Simulation und Analyse sowie Brennverfahrensentwicklung sowie Thermodynamik und Emissionsforschung mit einer weiteren fachlichen Gliederung in Thermodynamik, Emissionen und Umwelt . Motorenforschung Anforderungsprofilen für zukünftige Emissionsgrenzwerte bei Zweiradfahrzeugen Folgende weitere Ausrüstung ist im Lehrgebietsverbund verfügbar: Die Forschungsaktivitäten in Bereich Arbeitsprozess lassen sich mit der Vision des virtuellen Motors charakterisieren. Unter virtuellem Motor verstehen wir die letztendlich vollständige Simulation aller motorischen Vorgänge mit dem Ziel die Entwicklungszeiten wesentlich zu verkürzen. Die konkrete Umsetzung umfasst nicht nur die Entwicklung und Optimierung der Werkzeuge in den unten angeführten Spezialgebieten, sondern auch die Erprobung und Anwendung im Rahmen von Industriekooperationen. Die Schwerpunkte dabei liegen in der Entwicklung neuer Brennverfahren für Motoren und im Bereich des Wärmemanagements. Darüber hinausgehend stellt die Entwicklung neuer Methoden der Motorenmesstechnik ein wesentliches Arbeitsgebiet dar. Spezialgebiete: Für das Brennverfahren, das bei den weiterhin dominierenden verbrennungsmotorischen Antrieben Rohemissionen und Verbrauch wesentlich bestimmt, werden Entwicklungsrichtungen und Zielvorgaben vor allem durch geplante und absehbare gesetzliche Anforderungen zur Emissions- und Verbrauchsabsenkung geprägt: Bei ottomotorischen Verfahren stehen Ansätze zur Verbrauchsverringerung im Vordergrund. Neue Möglichkeiten dazu werden mit der Nutzung von Ventiltriebsvariabilitäten und Direkteinspritzung eröffnet, welche mit drosselfreier Laststeuerung einen Hauptnachteil des Ottomotors vermindern können. Bei dieselmotorischen Verfahren steht die Absenkung speziell der Partikel- und NOx-Emission im Vordergrund, wofür Entwicklungsschritte an Einspritzsystem, Ladungsbewegung und Brennraumgeometrie erforderlich sind. Konzepte zur homogenen Selbstzündung sollen die Vorteile von otto- und dieselmotorischen Brennverfahren verbinden und die Vision des auch ohne Abgasnachbehandlung praktisch emissionsfreien Verbrennungsmotors realisieren. Brennverfahren für alternative Kraftstoffe bilden einen weiteren Schwerpunkt. Gemeinsam ist diesen Zielsetzungen, dass zu deren Erreichung bestehende Brennverfahren zu optimieren und neue Konzepte zu erforschen und entwickeln sind. Da zielgerichtetes Vorgehen nur mit einem guten Verständnis der innermotorischen Vorgänge möglich ist, bildet die Anwendung modernster Analyse- und Simulationsverfahren die Basis und einen wesentlichen Teil der Aufgaben. Thermodynamik und Emissionsforschung Das Ziel des Arbeitsbereiches ist es durch Erforschung des Wirkungskreises Schadstoffemissionen und -immissionen sowie alternativer Kraftstoffe und Antriebe Grundlagen zur nachhaltigen Verbesserung der Lebensqualität zu erarbeiten. Dazu gehört auch das eingehende Verständnis thermodynamischer Prozesse in technischen und atmosphärischen Anwendungen. Die vorhandenen Motor- und Fahrzeugprüfstände ermöglichen einen detaillierten Einblick in das Emissionsverhalten von Kraftfahrzeugen und Flugzeugen unter verschiedenen Fahr/Flugbedingungen. Die wichtigsten Forschungsgebiete sind: Fahrzeuge und Flugzeugantriebe (Motor- und Gesamtfahr/flugzeug) Der Bereich Thermodynamik befasst sich mit thermodynamischen Aspekten in ausgewählten Teilgebieten im Maschinenbau. Zu den Aufgaben zählt die Analyse der energetischen und thermodynamischen Prozesse von schnell laufenden 4-Taktmotoren. Dabei werden die Wärmebilanzen, die Strömungen und die Wärme- und Stofftransporte beim Ladungswechsel mittels Messungen und Simulation untersucht. Ein weiteres Aufgabengebiet betrifft das thermische Verhalten und thermische Management von Motoren und Fahr/Flugzeugen. Spezialgebiete Ist die Erforschung und Behandlung des Themenbereiches Schadstoffemissionen von Kraftfahrzeugen. Die Forschungsaktivitäten umfassen die Messungen an Rollen- und Motorprüfständen und die Entwicklung und Anwendung von Simulationsmodellen über Energieverbrauch und Emissionen von Kraftfahrzeugen mit konventionellen und alternativen Antrieben. Spezialgebiete |
