Antriebssysteme

Pkw- und Lkw-Motoren - Antriebskonzepte - Elektrifizierung - Alternative Kraftstoffe

ZIELE

Die Vorgaben und Entwicklungsschwerpunkte für zukünftige Antriebssysteme werden vor allem durch gesetzliche Anforderungen zur Emissions- und Verbrauchsabsenkung geprägt. Die Ansätze zu deren Erfüllung reichen von der Optimierung bestehender Otto- und Dieselmotoren, neuen verbrennungsmotorischen Konzepten und Kraftstoffen sowie deren Elektrifizierung über Plug-In-Hybride bis zu batterieelektrischen und Brennstoffzellen-Antrieben.

Bei Forschungsprojekten zu Antriebssystemen mit ottomotorischen Verfahren stehen hier verschiedenste Ansätze zur Effizienzsteigerung, bei dieselmotorischen Verfahren die Absenkung der Partikel- und NOx-Emission durch neue Brennverfahrens- und Abgasnachbehandlungskonzepte im Vordergrund. Einen weiteren Schwerpunkt bildet die Analyse und Optimierung der Reibung. Sowohl mittels aufwändiger Simulation als auch eines eigens entwickelten experimentellen Verfahrens wird dies unabhängig vom Arbeitsverfahren bearbeitet.

Unkonventionelle Brennverfahren wie Dual-Fuel-Konzepte (Erdgas-Diesel, H2-Diesel oder Benzin-Diesel) sowie für alternative Kraftstoffe bilden einen weiteren Schwerpunkt. Hier können Erdgas und biogene, gasförmige und flüssige Kraftstoffe kurzfristig eine bedeutende Rolle einnehmen. Einen mittel- und langfristig besonders interessanten Ansatz bieten sogenannte E-Fuels, welche aus regenerativ gewonnener elektrischer Energie über Elektrolyse und Synthese erzeugt und deren Eigenschaften „designt“ werden können sowie rückwärtskompatibel einsetzbar sind. Abhängig von der Stromerzeugung sind diese ebenso wie elektrische Antriebe CO2-mindernd. Die Auslegung und Optimierung elektrifizierter Antriebsstränge bildet einen stetig wachsenden weiteren Schwerpunkt, für den ein eigener Batteriesimulator und ein HIL-Prüfstand zur Verfügung stehen.

FORSCHUNGSSCHWERPUNKTE

  • DI-Otto- und Dieselbrennverfahren
  • Elektrifizierung von VKM und Hybridstrategien
  • Brennverfahren für alternative Kraftstoffe sowie Dual-Fuel-BV
  • Abgasnachbehandlungssysteme
  • DI-Einspritzsysteme, Aufladetechnik
  • Unkonventionelle Motorprozesse
  • Optische Verbrennungsdiagnostik
  • Erdgas- und Wasserstoff (Antriebssysteme und Komponenten)
  • Reibungsanalysen, -simulation

AUSSTATTUNG

  • Ein- und Mehrzylinder-Forschungsmotoren und -prüfstände für Benzin-, Diesel- und Gasbetrieb
  • Umfangreiche Messtechnik zur Bewertung der innermotorischen Vorgänge und der Abgasnachbehandlung
  • Transparentmotor zur optischen Verbrennungsdiagnose
  • Spezifische Messtechnik am Institut (Reibungs- und Strömungsprüfstand für Drall- und Tumblemessung, Einspritzkammer, Partikelmesstechnik, FastFID, FTIR, Lasermesstechnik, ...)
  • Batterie-Simulator/Hybridprüfstand
  • Spezifische Simulationssoftware