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TU Berlin

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Projektbeschreibung

Um die Effizienz von Dieselmotoren zu erhöhen wird eine Minimierung der während des Motorbetriebs auftretenden Verluste angestrebt. Ein wesentlicher Anteil der in den Motor eingebrachten Energie geht als Wärmeverlust durch die Kühlung der einzelnen Bauteile in den Kühlkreislauf über. Die Wärmeübertragung zwischen Arbeitsgas und Brennraumwänden führt somit zu einer verringerten Effizienz des thermodynamischen Kreisprozesses.

Das durchgeführte Forschungsprojekt behandelt die Entwicklung von Isolierungseigenschaften neuer Schichtsysteme an Brennräumen, insbesondere an Kolben von Verbrennungsmotoren sowie deren Funktionsprinzipien. Dabei werden experimentelle und simulative Verfahren eingesetzt. Zur Definition der optimalen Materialeigenschaften der Isolierungsschicht werden Sensitivitätsanalysen am Einzylinder-Motor durchgeführt und das Verhaltens von Wandtemperatur und Wärmeübertragung durch Parameterstudien mittels 1D Conjugate Heat Transfer Berechnungen untersucht. Auf Basis der Ergebnisse werden die Anforderungen an motortaugliche Beschichtungen und Fertigungsprozesse festgelegt.

Die beschichteten Kolben werden experimentell zunächst in einer optisch zugänglichen Hochdrucktemperaturzelle untersucht. Mittels der experimentellen Ergebnisse wird ein 3D-CFD Modell mit Conjugate Heat Transfer validiert. Die validierten Modelle werden anschließend für explorative Studien genutzt. In den parallel ablaufenden Einzylinderversuchen werden die Auswirkungen auf den Wärmeübergang und das dieselmotoritsche Brennverfahren untersucht.

Das Forschungsprojekt wird in Zusammenarbeit zwischen der TU Berlin (FZA), der ETH Zürich (LAV) und der Fraunhofer Gesellschaft (IPK) durchgeführt.

Weitere Informationen und Unterlagen

Der Abschlussbericht zum Projekt "Brennraumisolierung Diesel" ist bei der Forschungsvereinigung Verbrennungskraftmaschinen e. V. (FVV) erhältlich (Link [1]).

Kontakt

Oliver Nett [2]

Förderung

Lupe [3]

Die Arbeit wurde durch Eigenmittel der Forschungsvereinigung Verbrennungs-kraftmaschinen (FVV) e. V. und durch das Bundesministerium für Wirtschaft und Ener-gie (BMWi) über die Arbeitsgemeinschaft industrieller Forschungsvereinigungen (AiF) e. V. (IGF Fördernummer 208 EN/1) im Rahmen des internationalen Förderprogramms CORNET (Collective Research Networking) aufgrund eines Beschlusses des deutschen Bundestages finanziell gefördert.

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Zusatzinformationen / Extras

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