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Abgasturbolader für Magerkonzepte

Über das Projekt

In dem Projekt „Abgasturbolader für Magerkonzepte“ geht es um die numerisch gestützte Entwicklung eines einstufigen Axialturbinen-Abgasturboladers zur Aufladung eines mit λ = 2 betriebenen Ottomotors im Bereich des Worldwide Harmonized Light-Duty Vehicles Test Cycle (WLTC). Die Fragestellung wird als Kooperation zwischen dem Institut für Turbomaschinen und Fluid-Dynamik der Leibniz Universität Hannover und dem Institut für Verbrennungskraftmaschinen der Technischen Universität Braunschweig über eine Laufzeit von 1,5 Jahren bearbeitet.

Projektinformationen

  • Förderungsdauer: 01.04.2020 - 31.10.2021

Projektpartner

  • Forschungsvereinigung Verbrennungskraft­maschinen e.V.
  • Institut für Turbomaschinen und Fluid-Dynamik

Fragestellung/Motivation

Vorgehensweise und Projektziel

In den letzten Jahren wurden die CO2-Grenzwerte stetig verschärft. Um diesen Anforderungen gerecht zu werden, wurden verschiedene Technologien entwickelt. Eine der Technologien ist die Abmagerung von Ottomotoren. Durch die Luftverdünnung wird der indizierte Motorwirkungsgrad erhöht und der Kraftstoffverbrauch reduziert. Jedoch hat die Magerverbrennung Auswirkungen auf die Abgaseigenschaften und damit auf den Abgasturbolader (ATL). Damit werden unmittelbare Schnittstellen zu dem Projekt ICE2025+ und ICE2030 geschaffen. Ein solches Aufladeaggregat ist essentiell für die Gesamteffizienz einer Verbrennungskraftmaschine und ermöglicht überhaupt erst einen Magerbetrieb beim Ottomotor.

Im Magerbetrieb limitieren die Betriebsbereichsgrenzen einstufiger ATL den Magerbetriebsbereich im Motorkennfeld. Zur Lösung des Problems, wird im Projekt "ATL für Magerkonzepte" ein einstufiges System numerisch entwickelt, um den WLTC relevanten Betriebsbereich eines Ottomotors mit λ=2 abzudecken.

Es gilt zunächst ein Motorvollmodell innerhalb der Simulationsumgebung realitätsnahe abzubilden und die Magerverbrennung zu implementieren. Darauf aufbauend werden die Anforderungen an das Ladesystem im Magerbetrieb identifiziert. Mit den Daten kann im nächsten Schritt eine Turbine und ein Verdichter vom Projektpartner ausgelegt werden. Die so numerisch erstellten Kennfelder können abschließend wieder in die Motorsimulation zurückgeführt werden und die Performance des Systems bezogen auf das Projektziel bewertet werden.

Publikationen

Bisher wurden noch keine Publikationen zu diesem Projekt veröffentlicht.

Kontakt

Lukas Sagan, M. Sc.
132 NFF
0531/391-66914
l.sagan(at)tu-braunschweig.de
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