Das Projekt "Entwicklung eines nachruestbaren Abgasrueckfuehrungssystems fuer den vollastnahen Bereich turboaufgeladener NFZ-Dieselmotoren mit dem Ziel der Stickoxidreduktion um 20 bis 30 Prozent" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von FEV Motorentechnik GmbH durchgeführt.
Das Projekt "Einfluss der Gasfuehrung auf der Abgasseite eines Dieselmotors mit Abgasturboaufladung auf das Betriebs- und Abgasverhalten" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Technische Universität Kaiserslautern, Lehrstuhl für Kraft- und Arbeitsmaschinen durchgeführt.
Das Projekt "Teilvorhaben: Entwicklung und Herstellung von Feedstock und Turboladern mittels Spritzguss" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Rauschert Heinersdorf - Pressig GmbH durchgeführt. Moderne Verbrennungsmotoren sind hochkomplexe Systeme für deren Effizienzsteigerung es einer ganzheitlichen Betrachtung bedarf. Durch Entwicklungen für die Bereiche Zylinderkopf / Brennraum, Abgasturbolader und Abgaskrümmer basierend auf optimierten Werkstoff- und Schichtsystemen sowie angepassten Werkstoff-Mix ist eine signifikante Effizienzsteigerung und Emissionsreduzierung nachzuweisen. Alternative synthetische Kraftstoffe ohne bzw. mit geringen Anteilen an Stickstoffverbindungen und aromatischen Kohlenwasserstoffen sind bei angestrebten höheren Verbrennungs- und Abgastemperaturen die Basis für reduzierte Emissionen und Aufwendungen zur Abgasreinigung. - Für strömungs- und gewichtsoptimierte direkte Anbindung des Abgaskrümmers aus Stahl an den Aluminium-Zylinderkopf erfolgt die Entwicklung einer Mischbau-Fügetechnologie. - Für hohe thermisch-korrosive Beanspruchungen im Zylinderkopf- und Kolbenboden erfolgt die Entwicklung keramischer Schutzschichten. - Keramische Si3N4-Leichtbau-Turboladerturbinenräder, angepasste Keramik-Metall-Fügetechnologie und reibungsoptimierte Laser-OF-Strukturierung (Lagerstellen der Wellen) sind ein dritter Baustein.
Das Projekt "Teilvorhaben: Katalysatoren für Niedrigstemissionssysteme für moderne Dieselfahrzeuge" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Umicore AG & Co. KG durchgeführt. Neben dem Erreichen von Niedrigstemissionen im urbanen Einsatzgebiet wird eine gezielte Entwicklung des Antriebsstrangsystems für das komplette Einsatzspektrum eines PKWs umgesetzt. Der für urbane Anwendungen optimierte Vor-Turbolader-Katalysator wird in Kombination mit einer Nach-Turbolader-Abgasnachbehandlung im gesamten Fahrzeugbetrieb untersucht und hinsichtlich der Emmissionsvermeidung entwickelt. Der Zielkonflikt zwischen 'Near Zero Emissions' und 'Low-CO2' soll unter Einsatz der Elektrifizierung (vom Mild-Hybrid mit 48 V Bordnetzspannung aufwärts) in diesem Projekt gelöst werden. Ziel und Herausforderung im INES Abgassystem mit Vor-Turbo-AGN ist es, den sicheren Betrieb der Partikelfilterkomponente mit regelmäßigen Regenerationsintervallen zu gewährleisten. Somit wird sichergestellt, dass der Partikelausstoß unter dem Niveau der Ansaugluft liegt. Hinzu kommt eine CO2-Einsparung durch den Verzicht auf elektrisch betriebene Heizkatalysatoren, da hohe Temperaturen im Katalysator durch die Positionierung vor dem Turbolader erreicht werden. Somit kann eine Kraftstoffeinsparung durch Optimierungsmaßnahmen vom Dieselmotorbetrieb realisiert werden, ohne Heizmaßnahmen, wie motorisches Heizen durch Kraftstoffeinsatz oder elektrisches Heizen, einzusetzen. Die Bewertung des CO2-Ausstoßes geschieht im Kontext einer ganzheitlichen Betrachtung. Das bedeutet, dass die elektrischen Fahranteile unter einer Well-to-Wheel-Energiebetrachtung bewertet werden und in die Gesamtbilanz eingehen. Auch hinsichtlich CO2 wird das Potential synthetischer Kraftstoffe untersucht. Weiterhin erfordert der Niedrigstemissionsansatz die Anwendung neuartiger Messmethoden für geringe Schadstoffkonzentrationen. In zukünftigen Gesetzgebungen wird mit einer Limitierung weiterer Abgasbestandteile gerechnet. Daher wird im Projekt die Entwicklung von stabilen und verlässlichen Messmethoden zur Messung dieser Abgasbestandteile vorangetrieben und neue Messverfahren in die Untersuchungen mit eingeschlossen.
Das Projekt "Teilvorhaben: Systemische Entwicklung einer kombinierten Vor- und Nach-Turbo-Abgasreinigung" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von BIN Boysen Innovationszentrum Nagold GmbH & Co. KG durchgeführt. Neben dem Erreichen von Niedrigstemissionen im urbanen Einsatzgebiet wird eine gezielte Entwicklung des Antriebsstrangsystems für das komplette Einsatzspektrum eines PKWs umgesetzt. Der für urbane Anwendungen optimierte Vor-Turbolader-Katalysator wird in Kombination mit einer Nach-Turbolader-Abgasnachbehandlung im gesamten Fahrzeugbetrieb untersucht und hinsichtlich der Emmissionsvermeidung entwickelt. Der Zielkonflikt zwischen 'Near Zero Emissions' und 'Low-CO2' soll unter Einsatz der Elektrifizierung (vom Mild-Hybrid mit 48 V Bordnetzspannung aufwärts) in diesem Projekt gelöst werden. Ziel und Herausforderung im INES Abgassystem mit Vor-Turbo-AGN ist es, den sicheren Betrieb der Partikelfilterkomponente mit regelmäßigen Regenerationsintervallen zu gewährleisten. Somit wird sichergestellt, dass der Partikelausstoß unter dem Niveau der Ansaugluft liegt. Hinzu kommt eine CO2-Einsparung durch den Verzicht auf elektrisch betriebene Heizkatalysatoren, da hohe Temperaturen im Katalysator durch die Positionierung vor dem Turbolader erreicht werden. Somit kann eine Kraftstoffeinsparung durch Optimierungsmaßnahmen vom Dieselmotorbetrieb realisiert werden, ohne Heizmaßnahmen, wie motorisches Heizen durch Kraftstoffeinsatz oder elektrisches Heizen, einzusetzen. Die Bewertung des CO2-Ausstoßes geschieht im Kontext einer ganzheitlichen Betrachtung. Das bedeutet, dass die elektrischen Fahranteile unter einer Well-to-Wheel-Energiebetrachtung bewertet werden und in die Gesamtbilanz eingehen. Auch hinsichtlich CO2 wird das Potential synthetischer Kraftstoffe untersucht. Weiterhin erfordert der Niedrigstemissionsansatz die Anwendung neuartiger Messmethoden für geringe Schadstoffkonzentrationen. In zukünftigen Gesetzgebungen wird mit einer Limitierung weiterer Abgasbestandteile gerechnet. Daher wird im Projekt die Entwicklung von stabilen und verlässlichen Messmethoden zur Messung dieser Abgasbestandteile vorangetrieben und neue Messverfahren in die Untersuchungen mit eingeschlossen.
Das Projekt "Teilvorhaben: Forschung an einem zukunftsorientierten CO2-optimierten elektrifizierten PKW-Diesel-Antriebsstrang, der einen 'Zero-Impact'-Emissionsansatz im gesamten Fahrzeugbetrieb realisiert." wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Technische Universität Darmstadt, Institut für Verbrennungskraftmaschinen und Fahrzeugantriebe durchgeführt. Neben dem Erreichen von Niedrigstemissionen im urbanen Einsatzgebiet wird eine gezielte Entwicklung des Antriebsstrangsystems für das komplette Einsatzspektrum eines PKWs umgesetzt. Der für urbane Anwendungen optimierte Vor-Turbolader-Katalysator wird in Kombination mit einer Nach-Turbolader-Abgasnachbehandlung im gesamten Fahrzeugbetrieb untersucht und hinsichtlich der Emmissionsvermeidung entwickelt. Der Zielkonflikt zwischen 'Near Zero Emissions' und 'Low-CO2' soll unter Einsatz der Elektrifizierung (vom Mild-Hybrid mit 48 V Bordnetzspannung aufwärts) in diesem Projekt gelöst werden. Ziel und Herausforderung im INES Abgassystem mit Vor-Turbo-AGN ist es, den sicheren Betrieb der Partikelfilterkomponente mit regelmäßigen Regenerationsintervallen zu gewährleisten. Somit wird sichergestellt, dass der Partikelausstoß unter dem Niveau der Ansaugluft liegt. Hinzu kommt eine CO2-Einsparung durch den Verzicht auf elektrisch betriebene Heizkatalysatoren, da hohe Temperaturen im Katalysator durch die Positionierung vor dem Turbolader erreicht werden. Somit kann eine Kraftstoffeinsparung durch Optimierungsmaßnahmen vom Dieselmotorbetrieb realisiert werden, ohne Heizmaßnahmen, wie motorisches Heizen durch Kraftstoffeinsatz oder elektrisches Heizen, einzusetzen. Die Bewertung des CO2-Ausstoßes geschieht im Kontext einer ganzheitlichen Betrachtung. Das bedeutet, dass die elektrischen Fahranteile unter einer Well-to-Wheel-Energiebetrachtung bewertet werden und in die Gesamtbilanz eingehen. Auch hinsichtlich CO2 wird das Potential synthetischer Kraftstoffe untersucht. Weiterhin erfordert der Niedrigstemissionsansatz die Anwendung neuartiger Messmethoden für geringe Schadstoffkonzentrationen. In zukünftigen Gesetzgebungen wird mit einer Limitierung weiterer Abgasbestandteile gerechnet. Daher wird im Projekt die Entwicklung von stabilen und verlässlichen Messmethoden zur Messung dieser Abgasbestandteile vorangetrieben und neue Messverfahren in die Untersuchungen mit eingeschlossen.
Das Projekt "Teilvorhaben: Nutzung von reinem Wasserstoff in einem Hochleistungs-Gasmotor" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Caterpillar Energy Solutions GmbH durchgeführt. Das Hauptziel des geplanten Projekts ist die Entwicklung eines wasserstofffähigen Gasmotors. Dies ermöglicht die effektive und effiziente Nutzung des aus erneuerbaren Energien erzeugten Wasserstoffs. Der so erzeugte Wasserstoff lässt sich zwischenspeichern und im Bedarfsfall durch die Verbrennung im Wasserstoffmotor mit hohen Wirkungsgraden zur dezentralen Strom- und Wärmeerzeugung nutzen. Dabei kann flexibel auf das zeitlich fluktuierende Angebot der erneuerbaren Energien reagiert werden. Zunächst gilt es im Rahmen des Projekts die Betriebssicherheit des Gasmotors im reinen Wasserstoffbetrieb zu untersuchen und die daraus ergebenden Anforderungen zu erarbeiten. Um der hohen Reaktionsfähigkeit des Wasserstoffs Rechnung zu tragen, sind die Maßnahmen zur Vermeidung der Rück- und Selbstzündung des Kraftstoffs im Motorbetrieb zu überprüfen. Gleichzeitig soll das Brennverfahren hinsichtlich der Selbstzündung und der Optimierung des Verbrennungs-Luft-Verhältnisses untersucht werden. Regelungsstrategien und Anpassung der Klopfgrenzen sollen hinsichtlich Bauteilbelastung und Wirkungsgradoptimierung im Wasserstoffbetrieb erarbeitet werden. Innerhalb dieses Projekts soll weiterhin die Auslegung des Turboladers sowie der Gasmisch-Einrichtung optimiert werden. Dabei sollen unterschiedliche Technologiebausteine wie Hochdruck-Einblasesysteme bewertet und umgesetzt werden. Weiterhin sollen Erfahrungen hinsichtlich der Lebensdauer und der damit einhergehenden Wartungsintervalle der Motorbauteile sowie der Alterung des Motoröls gesammelt werden. Darüber hinaus werden Untersuchungen zur Lastschaltfähigkeit und der Notlaufeigenschaften mit Erdgas bzw. Wasserstoff-Erdgas-Blends angestrebt. In dem angestrebten Projekt wird neben dem direkten Projektziel der Erforschung des Wasserstoffmotors ein entscheidender Fortschritt der Wasserstoffverträglichkeit der an das Gasnetz angeschlossenen Erdgas-BHKW angestrebt.
Das Projekt "Teilvorhaben: Entwicklung vollvariabler Ventiltrieb für Methanmotor (Schaeffler)" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Schäffler Technologies AG & Co. KG durchgeführt. Heutige Erdgasmotoren für PKW basieren auf Benzinmotoren und sind nicht konsequent für die Methanverbrennung optimiert. Mit seiner hohen Klopffestigkeit bietet bereits Erdgas gegenüber Benzin ein signifikantes Effizienzsteigerungspotenzial. Dies kann durch EE-C-Methan mit hohen Methangehalten und einer damit einhergehenden höheren Klopfresistenz (höhere Methanzahl) noch erhöht werden, da wirkungsgradsteigernde hohe Kompressionsverhältnisse bei gleichzeitig sehr hohen Aufladegraden ermöglicht werden. Um die hohen Wirkungsgrade bei gleichbleibendem Fahr- und Verschleißverhalten zu ermöglichen, sind bei der Entwicklung eines optimierten Motors zahlreiche Teilaspekte wichtig, die umfassend im Projekt bearbeitet werden. Hierzu gehören insbesondere motortechnische Anpassungen der Spitzendruckfähigkeit, die Ladedruckerhöhung zur Vermeidung von Füllungsverlusten mit Hilfe von neuartigen Injektoren zur Gasdirekteinblasung (Methan DI) und Turboladern mit variabler Turbinengeometrie, sowie ein vollvariabler Ventiltrieb. Neben den motortechnischen Entwicklungen ist auch der Einfluss der Gasbeschaffenheit von Methan, insbesondere EE-C-Methan, als Kraftstoff ein wichtiger Baustein für die Markteinführung. Hierzu wird der Einfluss der zu erwartenden Hauptkomponenten (CH4, H2) und von Spurenstoffen (schwefelhaltige Odoriermittel, Kompressorenöle) auf Komponentenverschleiß und Katalysatorwirksamkeit anhand von Teststandsversuchen untersucht. Der dritte innovative Baustein stellen grundlegende Untersuchungen zur Vermeidung von Partikelemissionen an Methanmotoren dar. Hierbei stehen sehr kleine Partikel im Fokus.
Das Projekt "Teilvorhaben: Gasanalyse- und Bereitstellung, Entwicklung und Anwendung Messverfahren Kompressoröl (OGE)" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Open Grid Europe GmbH durchgeführt. Heutige Erdgasmotoren für PKW basieren auf Benzinmotoren und sind nicht konsequent für die Methanverbrennung optimiert. Mit seiner hohen Klopffestigkeit bietet bereits Erdgas gegenüber Benzin ein signifikantes Effizienzsteigerungspotenzial. Dies kann durch EE-C-Methan mit hohen Methangehalten und einer damit einhergehenden höheren Klopfresistenz (höhere Methanzahl) noch erhöht werden, da wirkungsgradsteigernde hohe Kompressionsverhältnisse bei gleichzeitig sehr hohen Aufladegraden ermöglicht werden. Um die hohen Wirkungsgrade bei gleichbleibendem Fahr- und Verschleißverhalten zu ermöglichen, sind bei der Entwicklung eines optimierten Motors zahlreiche Teilaspekte wichtig, die umfassend im Projekt bearbeitet werden. Hierzu gehören insbesondere motortechnische Anpassungen der Spitzendruckfähigkeit, die Ladedruckerhöhung zur Vermeidung von Füllungsverlusten mit Hilfe von neuartigen Injektoren zur Gasdirekteinblasung (Methan DI) und Turboladern mit variabler Turbinengeometrie, sowie ein vollvariabler Ventiltrieb. Neben den motortechnischen Entwicklungen ist auch der Einfluss der Gasbeschaffenheit von Methan, insbesondere EE-C-Methan, als Kraftstoff ein wichtiger Baustein für die Markteinführung. Hierzu wird der Einfluss der zu erwartenden Hauptkomponenten (CH4, H2) und von Spurenstoffen (schwefelhaltige Odoriermittel, Kompressorenöle) auf Komponentenverschleiß und Katalysatorwirksamkeit anhand von Teststandsversuchen untersucht. Den dritten innovativen Baustein stellen grundlegende Untersuchungen zur Vermeidung von Partikelemissionen an Methanmotoren dar. Hierbei stehen sehr kleine Partikel im Fokus.
Das Projekt "Teilvorhaben: Entwicklung und Thermodynamik Methanmotor (Ford)" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Ford-Werke GmbH durchgeführt. Heutige Erdgasmotoren für PKW basieren auf Benzinmotoren und sind nicht konsequent für die Methanverbrennung optimiert. Mit seiner hohen Klopffestigkeit bietet bereits Erdgas gegenüber Benzin ein signifikantes Effizienzsteigerungspotenzial. Dies kann durch EE-C-Methan mit hohen Methangehalten und einer damit einhergehenden höheren Klopfresistenz (höhere Methanzahl) noch erhöht werden, da wirkungsgradsteigernde hohe Kompressionsverhältnisse bei gleichzeitig sehr hohen Aufladegraden ermöglicht werden. Um die hohen Wirkungsgrade bei gleichbleibendem Fahr- und Verschleißverhalten zu ermöglichen, sind bei der Entwicklung eines optimierten Motors zahlreiche Teilaspekte wichtig, die umfassend im Projekt bearbeitet werden. Hierzu gehören insbesondere motortechnische Anpassungen der Spitzendruckfähigkeit, die Ladedruckerhöhung zur Vermeidung von Füllungsverlusten mit Hilfe von neuartigen Injektoren zur Gasdirekteinblasung (Methan DI) und Turboladern mit variabler Turbinengeometrie, sowie ein vollvariabler Ventiltrieb. Neben den motortechnischen Entwicklungen ist auch der Einfluss der Gasbeschaffenheit von Methan, insbesondere EE-C-Methan, als Kraftstoff ein wichtiger Baustein für die Markteinführung. Hierzu wird der Einfluss der zu erwartenden Hauptkomponenten (CH4, H2) und von Spurenstoffen (schwefelhaltige Odoriermittel, Kompressorenöle) auf Komponentenverschleiß und Katalysatorwirksamkeit anhand von Teststandsversuchen untersucht. Der dritte innovative Baustein stellen grundlegende Untersuchungen zur Vermeidung von Partikelemissionen an Methanmotoren dar. Hierbei stehen sehr kleine Partikel im Fokus.
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