Labor Verbrennungsmotoren - LFV Hochschule Esslingen

Das LFV hatden Fokus auf drei Arbeitsgebiete gerichtet:

Thermodynamische und optische Verbrennungsanalyse
Im LFV ist durch moderne Druckindiziersysteme, präzise Kraftstoffverbrauchs- und Emissionsmesstechnik die Durchführung detaillierter thermodynamischer Analysen möglich. Ein wichtiges Werkzeug ist dabei die Eigenentwicklung „Miraculix“, ein Druckverlaufsanalyse-Tool zur Erstellung von Verlustteilungen. Darüber hinaus werden optische Untersuchungen von Gemischbildung und Verbrennung mittels Highspeed-Endoskopie durchgeführt.
Die optische Vermessung von Sprays in einer Druckkammer (bis 50 bar) ergänzt die Untersuchungen an den Motorprüfständen. Ebenso wertvoll ist die Möglichkeit der optischen Analyse von Zündfunken in einer beheizten Strömungskammer.

Simulation
Ergänzend zu den experimentellen Untersuchungen werden Ladungswechsel, Ladungsbewegung und Verbrennung mithilfe des bekannten Programms GT-Power simuliert.  

Mechanische Werkstatt
Zur Unterstützung der Projekte verfügt das Labor über eine eigene mechanische Werkstatt. 

Forschungsschwerpunkt / Know-how

Ausstattung

3 Motorenprüfstände mit Asynchronmaschinen

• Leistungsklassen
• 350kW/800Nm
• 220kW/525Nm
• 150kW/340Nm

Abgasmessung

• 2 HORIBA Mexa 7170DEGR für Abgaskomponenten CO, CO2, NO, NO2, N2O,
• Total-HC, CH4 und O2 sowie AGR-Rate

Videoskopie

• Hochgeschwindigkeitskamera Photron SA-X2; Storz-Endoskope

Optische Einspritzkammer für Drücke bis 50 bar

Kraftstoffverbrauchsmessung

• AVL FuelExact, AVL 733

Partikelmessung

• AVL Smoke Meter 415S, MS4 Pegasor Partikel Sensor, AVL Opacimeter 439
• Druckindizierung
• 2 FEV FEVIS (16 Kanäle)
• 1 FEV CAS (8 Kanäle)
• Sensorik Kistler/AVL

Blow By Messung

• AVL 442

Konditioniereinrichtungen

• Ansaugluft, Ladeluft, Kühlwasser und Motorenöl

Projektbeispiele

Bachelor

1. Emissionen beim Ottomotor: Kaltstart und Lambda-Variation – Rohemissionen und Abgasnachbehandlung
2. Wirkungsgrad/Verluste: Drehzahl-, Last- und Zündzeitpunktvariation
3. Ladungswechsel beim Ottomotor: Scavenging und interne Restgasvariation
4. Emissionen und Geräusch beim Dieselmotor: Variation von Einspritzzeitpunkt, Abgasrückführrate und Piloteinspritzung

Master

1. Thermodynamische Analyse am Vollmotor
2. Optische Untersuchungen am Einzylindermotor

Studentische Projekte

Im Rahmen des 4. und 6. Semesters werden von den Studenten die Projektarbeiten 1 und 2 durchgeführt. Regelmäßig gibt es hierzu Projektangebote, die vom LFV betreut werden:

• Konstruktion und Fertigung einer Druckkammer zur optischen Analyse von Einspritzstrahlen
• Verbrennungsanalyse und Ladungswechselsimulation am thermodynamischen Einzylinderaggregat
• Weiterentwicklung einer Software zur thermodynamischen Analyse von indizierten Zylinderdruckmessungen
• Projekte in Zusammenarbeit mit dem Rennstall Esslingen