// Verbren­nungs­mo­to­ri­sche Antrie­be

Effi­zi­enz stei­gern – Emis­sio­nen redu­zie­ren

Um die über­ge­ord­ne­ten, gesell­schaft­li­chen Ziele des Umwelt- und Klima­schut­zes errei­chen zu können, müssen Antrie­be perma­nent weiter­ent­wi­ckelt werden. Ziel­kon­flik­te entste­hen dabei durch die verschie­de­nen zu opti­mie­ren­den Ziel­grö­ßen wie Effi­zi­enz, Emis­sio­nen und Produkt­kos­ten. Immer kürze­re Entwick­lungs­zy­klen, die höhe­re Produkt­kom­ple­xi­tät und die größe­re Deri­va­te­zahl erfor­dern eine syste­ma­ti­sche und effi­zi­en­te Heran­ge­hens­wei­se bereits zu Beginn der Antriebs­ent­wick­lung. APL stellt sich dieser Heraus­for­de­rung gerne und unter­stützt seine Kunden während des gesam­ten Entwick­lungs­pro­zes­ses.

Mecha­ni­k­ent­wick­lung, Kompo­nenten­er­pro­bung und –absi­che­rung

Unse­re Mitar­bei­ter des Antriebs­en­gi­nee­rings kümmern sich um alle Frage­stel­lun­gen unse­rer Kunden. Durch die genaue, diffe­ren­zier­te Arbeits­wei­se unse­rer Mitar­bei­ter werden Auffäl­lig­kei­ten im Entwick­lungs­pro­zess früh erkannt und Schä­den vermie­den.

Die unter­schied­lichs­ten Verfah­ren kommen hier­für zum Einsatz:

  • Online Verschleiß-/ Emis­si­ons­ana­ly­se, um Schä­di­gungs­me­cha­nis­men zeit­lich aufzu­lö­sen und zuord­nen zu können
  • Ölhaus­halts­ab­stim­mung
  • Reib­leis­tungs­ana­ly­se
  • Bauteil- und Scha­dens­ana­ly­tik, für die uns u. a. moder­ne 3D Laser­scan­ner zur Verfü­gung stehen
Tribo­lo­gie

Die Reduk­ti­on von Reibung im Antrieb auf ein Mini­mum stei­gert neben der Effi­zi­enz auch die Lebens­dau­er der Bautei­le. Um Gleit­kon­tak­te opti­mal ausle­gen zu können, wird ein kombi­nier­ter Ansatz aus Ober­flä­chen­ver­mes­sung, 3D-EHD Berech­nung und Mikro­ver­schleiß­si­mu­la­ti­on ange­wandt. Vali­diert werden die Ergeb­nis­se an Kompo­nen­ten­prüf­stän­den und im reali­täts­na­hen Betrieb mit der Radio­nu­klid-Tech­no­lo­gie.

Betriebs­stoff­aus­wahl und –erpro­bung

Die Betriebs­stoff­aus­wahl ist ein entschei­den­der Faktor, um Ziel­grö­ßen wie Motor­leis­tung, Effi­zi­enz, Emis­sio­nen und Produkt­kos­ten stetig zu opti­mie­ren.

APL bietet umfas­sen­des Know-how beim Erpro­ben, Bewer­ten und Entwi­ckeln von Betriebs­mit­teln. Beispie­le hier­für sind das Bewer­ten der Kraft­stoff­zu­sam­men­set­zung (Blen­ding, Worstcase-& rege­ne­ra­ti­ve Kraft­stof­fe) hinsicht­lich Emis­sio­nen oder die Entwick­lung von Metho­den zur Bewer­tung von Addi­ti­ven und Schmier­stof­fen und deren Vorent­flam­mungs­nei­gung (engl.: „Low Speed Pre-Igni­ti­on).

Ölkreis­lauf

Die Kombi­na­ti­on aus steti­ger Weiter­ent­wick­lung der Motor­me­cha­nik und immer nied­rig­vis­ko­se­ren Motorö­len – zur Redu­zie­rung der Reib­leis­tung – erhöht die Anfor­de­run­gen an den Ölkreis­lauf moder­ner Verbren­nungs­mo­to­ren. Zur Unter­su­chung und Vali­die­rung der Ölhaus­halts­kon­zep­te führen wir sowohl Gasge­halts­mes­sun­gen als auch Schwenk­un­ter­su­chun­gen auf dem Schwenk­prüf­stand durch. Hier­bei wird der Einfluss von dyna­mi­schen Fahr­ma­nö­vern aus dem Fahr­zeug auf den Moto­ren­prüf­stand über­tra­gen, um Einflüs­se aus der Quer- bzw. Längs­be­schleu­ni­gung auf sämt­li­che Kompo­nen­ten im Ölkreis­lauf prüfen zu können.

Brei­tes Mess­tech­nik­an­ge­bot

Durch den Einsatz verschie­de­ner Sonder­mess­tech­ni­ken gelan­gen wir viel schnel­ler zum Ziel. Lösungs­ori­en­tiert setzen wir Online-Mess­ver­fah­ren, Verbren­nungs­dia­gnos­tik, Abgas­ana­ly­se-Syste­me sowie Syste­me zur Schwin­gungs­ana­ly­se und Scha­dens­früh­erken­nung ein und unter­stüt­zen so den Entwick­lungs­pro­zess effek­tiv und effi­zi­ent. Ein Beispiel hier­für sind unse­re Massen­spek­tro­me­ter, die eine Online-Ölemis­si­ons­mes­sun­gen ermög­li­chen.

Brenn­ver­fah­ren, Ther­mo­dy­na­mik, Basisap­pli­ka­ti­on

Brenn­ver­fah­ren moder­ner Otto- und Diesel­mo­to­ren in Verbin­dung mit aufwen­di­ger Abgas­nach­be­hand­lung werden immer komple­xer. APL nutzt Simu­la­ti­ons­mo­del­le, hoch­mo­der­ne Prüf­stän­de und (bild­ge­ben­de) Mess­tech­ni­ken, um Güte und Robust­heit von Brenn­ver­fah­ren weiter zu stei­gern.

Abgas­nach­be­hand­lung: Kompo­nen­ten, Funk­ti­on, Beda­tung, Alte­rung, Absi­che­rung

Bei der Entwick­lung der Abgas­nach­be­hand­lung ist stets der System­ver­bund aus Motor, Abgas­nach­be­hand­lungs­kom­po­nen­ten und Funk­tio­nen zu betrach­ten. APL bietet hier­für ein umfas­sen­des Leis­tungs­port­fo­lio – begin­nend mit Grund­la­gen­un­ter­su­chun­gen (z.B. Abla­ge­rungs­bil­dung) über die Kompo­nen­ten- und Funk­ti­ons­ent­wick­lung bis hin zur Vali­die­rung am Motor­prüf­stand oder im Fahr­zeug.

 

Auf unse­ren Prüf­stän­den für Heiß­gas unter­su­chen wir beispiels­wei­se Kata­ly­sa­to­ren unter repro­du­zier­ba­ren Bedin­gun­gen. Auf unse­ren Prüf­stän­den für SCR-Syste­me analy­sie­ren wir Spray­bil­dung und können Misch­stre­cken opti­mie­ren.

Bei der Durch­füh­rung von Entwick­lungs­pro­jek­ten entsteht immer wieder Bedarf an geal­ter­ten Abgas­nach­be­hand­lungs-Kompo­nen­ten. Sowohl im Rahmen unse­rer Kunden­pro­jek­te, als auch als eigen­stän­di­ge Leis­tung bietet APL die Alte­rung von Abgas­an­la­gen im Hydro­ther­mal­o­fen und geziel­te Alte­rung auf dem Motor­prüf­stand an. Die Alte­rungs­pa­ra­me­ter sind dabei frei wähl­bar und dank der Alte­rung auf mehre­ren paral­le­len Lini­en oder Prüf­stän­den sind auch große Stück­zah­len in kurzer Zeit möglich.

Basisap­pli­ka­ti­on

Sobald Brenn­ver­fah­rens- und Kompo­nen­ten­kon­zep­te fina­li­siert sind, beginnt die Basisap­pli­ka­ti­on, sprich die Grund-Beda­tung des Motors. Diese erfolgt modell­ba­siert und umfasst bei Bedarf die Entwick­lung neuer Funk­tio­nen der Steu­er­ge­rä­te­soft­ware. Die meist durch statio­nä­re Messun­gen und Simu­la­tio­nen ermit­tel­te Beda­tung (z.B. Zünd­zeit­punkt, Luft- und Kraft­stoff­pfad, Momen­ten­struk­tur) ist die Basis für die folgen­de Appli­ka­ti­on im Antriebs­ver­bund bzw. im Fahr­zeug.

Antriebs­strang: Appli­ka­ti­on, Erpro­bung, Absi­che­rung

Die hoch­mo­der­nen Antriebs­prüf­stän­de der APL ermög­li­chen die Fahr­zeug­ap­pli­ka­ti­on (Fahr­bar­keit, Emis­sio­nie­rung etc.) bereits bevor Fahr­zeug-Proto­ty­pen zur Verfü­gung stehen. Die schnel­le­re Kondi­tio­nie­rung des Antriebs­strangs lässt wesent­lich mehr Test­zy­klen in dersel­ben Zeit zu, im Vergleich zum Fahr­zeug auf der Rolle.

Appli­ka­ti­on, Erpro­bung und Vali­die­rung im Fahr­zeug, Emis­sio­nie­rung, OBD

Die Fahr­zeug­the­men der APL sind breit gefä­chert. Über­prü­fung der Basis­be­da­tung, Opti­mie­rung des Fahr­zeug­an­triebs – auf dem Rollen­prüf­stand und/oder der Stra­ße –, Zerti­fi­zie­rung und Seri­en­über­wa­chung (CoP) — lesen Sie hier mehr!

„Unser Ziel: redu­zier­te Emis­sio­nen bei gerin­gem Ener­gie­ver­brauch! Daran arbei­ten mein Team und ich jeden Tag!“

 


Dr. Kay S., Leiter System­ent­wick­lung Wolfs­burg

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