Hochaufladung von Fahrzeugmotoren

Description: Die Grenzwerte für den Schadstoffausstoß sinken seit Jahren stetig. Gleichzeitig werden die Ressourcen an fossilen Brennstoffen knapper, die Preise für Benzin und Diesel steigen. Den Kraftstoffverbrauch von Fahrzeugen zu drosseln und damit gleichzeitig den CO2-Ausstoß zu senken, ist erklärtes Ziel der Automobilhersteller. Das lässt sich erreichen, indem die Motoren kleiner ausgeführt werden. Damit die Fahrzeuge mit einem kleineren Motor genauso gut beschleunigen und ebenso schnell fahren können wie mit einem großen, muss der Motor aufgeladen werden. Das geschieht etwa bei der Abgasturboaufladung moderner, direkteinspritzender Dieselmotoren. Der Turbolader oder Kompressor führt die für den Verbrennungsprozess benötigte Luft unter hohem Druck zu. Auch bei Benzinmotoren wird das Verfahren zunehmend eingesetzt. Weil so genannte Downsizing der Motoren voranschreitet, steigen auch die Anforderungen an die Aufladesysteme. Zum einen muss das Druckverhältnis des Aufladeaggregats möglichst groß sein. Zum anderen soll der Drehzahlbereich des Motors groß bleiben, was einen großen Durchsatzbereich erfordert. Ziel ist es, schon bei geringen Motordrehzahlen einen hohen Ladedruck zu erreichen, um das 'Turboloch' zu verhindern - die verzögerte Reaktion des Motors beim schnellen Anfahren. Die Lösung könnte ein verstellbarer Verdichter sein, der an den Motor angepasst wird. Ingenieure der drei NTH-Hochschulen wollen zunächst per Computersimulation eine Vorauswahl für die einzelnen Komponenten eines bereits existierenden Turboladers treffen und die entsprechenden Bauteile fertigen. Im Zuge der Systemintegration wird dann der Lader an den Motor angepasst und schließlich die Lagerung auf die höhere Beanspruchung optimiert. Bei dem Projekt stehen Versuche am Ottomotor im Vordergrund, da er aufgrund seines breiteren Drehzahlbereiches eine größere Herausforderung darstellt und ein größeres Potenzial bei der Senkung des CO2-Ausstoßes aufweist. Die Ergebnisse lassen sich jedoch auch auf Dieselmotoren übertragen.

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Tags: Benzin ? Dieselkraftstoff ? Fossiler Brennstoff ? Brennstoff ? CO2-Emission ? Kraftstoffverbrauch ? Kraftstoffpreis ? Dieselmotor ? Ottomotor ? Rohstoffknappheit ? Schadstoffemission ? Verbrennung ? Gasförmiger Stoff ? CO2-Minderung ? Automobilindustrie ? Nicht erneuerbare Ressource ? Modellierung ? Bauteil ? Grenzwert ? Lagerung ? Motor ? Aufladung ? Brennstoffeinsparung ? Geschwindigkeit ? Hochdruck ? Turbolader ? Verdichter ?

Region: Lower Saxony

Bounding boxes: 9.16667° .. 9.16667° x 52.83333° .. 52.83333°

License: Creative Commons Namensnennung-keine Bearbeitung-Nichtkommerziell 4.0

Language: Deutsch

Organisations

• Leibniz Universität Hannover (Mitwirkung)
• Niedersächsische Technische Hochschule (Finanzielle Förderung)
• Technische Universität Braunschweig (Projektverantwortung)
• Technische Universität Clausthal (Mitwirkung)
• Umweltbundesamt (Bereitstellung)

Time ranges: 2009-12-01 - 2012-03-31

Alternatives

• Language: Englisch/English
  Title: Supercharging of automotive engines
  Description: The critical values of exhaust emissions decrease constantly during the last years. At the same time, the resources of fossil fuels become rare whereas the costs for gas and diesel increase. Reducing the fuel consumption of automotive engines and simultaneously the CO2- emissions is a declared goal of car manufacturers. Therefore, automotive engines should be downsized to achieve this goal. To guarantee that cars with a smaller engine accelerate and drive as good as with a big engines, the engine must be supercharged. This happens in modern diesel engines with direct injection by the use of exhaust-gas turbocharging. The turbocharger or compressor delivers the air for the combustion process under high pressure. This process is increasingly applied to gasoline engines, too. This so-called downsizing process progresses in the engine development whereas the requirements of the turbocharging system increase. On the one side, the pressure ratio of the turbocharging system should be very high. On the other, the speed range of the engine should be large which leads to a large flow range of the turbocharging system. The goal is to achieve high boost pressures specially at low engine speeds in order to prevent the turbolag - the delayed engine response by quick starting. The solution could be a variable compressor which is matched to the engine. Therefore, research assistants of the three NTH-Universities are going to preselect the single components for an existing turbocharger due to numerical simulations and to produce the selected components. As part of the system integration, the turbocharger is matched to the engine and the bearing system of the turbocharger will be optimized due to the higher load. Another focus of the project is on tests at a gasoline engine due to the fact that the large range of the engine speeds represents a higher challenge and a greater potential to reduce CO2 emissions. The results of the gasoline engine can be transferred to diesel engines, too. https://ufordat.uba.de/UFORDAT/pages/PublicRedirect.aspx?TYP=PR&DSNR=1035649

Resources

• Webseite zum Förderprojekt

  http://www.nth-online.org/forschung-an-der-nth/forschungsprojekte/nth-forschungsprojekte/fahrzeugmotoren/ (Webseite)

Status

Aktiv

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