Verbrennungsmotoren - Grundlagen, Arbeitsweise, aktuelle und zukünftige Entwicklungen

Inhalt

1. Tag

• Allgemeine Einführung:

Entwicklungsumfeld, CO₂-Problematik, Kraftstoffressourcen, Abgasgesetzgebung, Arbeitsweise von Verbrennungsmotoren, Kenngrößen

• Ottomotoren:

Ladungswechsel, Gemischbildung, Direkteinspritzung, Zündung, Verbrennung, Klopfen, Glühzündung, Vorentflammung, Emissionsentstehung, innermotorische Emissionsminderung

• Dieselmotoren:

Einspritzung, Gemischbildung, Zündung, Verbrennung, Einspritzsysteme

2. Tag

• Dieselmotoren:

Schadstoffentstehung, innermotorische Schadstoffreduzierung, Abgasnachbehandlung, Aufladung

• Aktuelle und zukünftige Entwicklungen:

Variable Ventiltriebe, Millercycle, Downsizing, Zylinderabschaltung, Schichtladung, Hochdruckeinspritzung, variable Verdichtung, HCCI, Dual Fuel Systeme, Neue Einspritzsysteme, HD/ND-AGR, Thermomanagement

• Alternative Antriebe und Kraftstoffe:

Kompressionszündung, Hybridantriebe, Brennstoffzellen, Designerkraftstoffe (GTL, BTL), Pflanzenöl, Wasserstoff

• Elektromobilität und Gesamtsystembetrachtung:

Gesamtsystembilanzen, Wirkungsgradbetrachtung, Emissionen

Im Rahmen des Seminars werden den Teilnehmern sowohl Grundlagen zur Arbeitsweise von Verbrennungsmotoren als auch ein Überblick über aktuelle und zukünftige Entwicklungen bei Verbrennungsmotoren vermittelt. Dabei wird insbesondere das Verständnis der Wechselwirkung zwischen thermodynamischen Grundlagen, Entwicklung heutiger und zukünftiger Brennverfahren, Maßnahmen zur Reduzierung von Kraftstoffverbrauch und Schadstoffemissionen vermittelt, so dass die Teilnehmer über wichtige Zusammenhänge mit den Entwicklungen im Motorenbau verfügen.

Vor dem Hintergrund steigender Anforderungen seitens des Gesetzgebers, aber auch der Verbraucher, werden in den Forschungseinrichtungen der Universitäten und der Industrie vielfältige Untersuchungen mit dem Ziel der Kraftstoffverbrauchseinsparung und Reduzierung der Abgasemissionen an Verbrennungsmotoren durchgeführt. Zur Erreichung der Zielvorgaben kommen verschiedene, teils konkurrierende Technologien in Frage.

Hieraus ergibt sich eine Reihe alternativer Maßnahmepakete mit unterschiedlichem Erfüllungsgrad bezüglich der angestrebten Verbrauchs- und Emissionsreduzierungen. Neben Verbesserungsmaßnahmen an konventionellen Benzin- und Dieselmotoren sind insbesondere die variablen Ventiltriebe, die Direkteinspritzung und das Downsizing in die Betrachtung möglicher Alternativen einzubeziehen.

Es werden in den nächsten Jahren intensive Forschungs- und Entwicklungsarbeiten notwendig sein, um die Brennverfahren bei Benzin- und Dieselmotoren und die Abgasnachbehandlung weiter zu verbessern und damit die geforderte CO₂-Reduzierung bei gleichzeitiger Einhaltung der zukünftigen Emissionsgrenzwerte mit nahezu Nullemissionen zu erreichen.