Lehre

Die Professur für Fahrzeugantriebe beschäftigt sich in der Lehre sowohl mit den klassischen Verbrennungskraftmaschinen als auch mit alternativen Antriebssystemen. Dabei reicht das Spektrum von zukünftigen strom- oder biomassebasierten Kraftstoffen , neuen Brennverfahren für zukünftige Verbrennungsmotoren (Magerbrennverfahren, Reactivity Controlled Compression Ignition, Controlled Auto Ignition), Abgasnachbehandlungssystemen, hybriden Antriebssträngen bis hin zu Brennstoffzellen.

Verbrennungskraftmaschinen I

  • Überblick über Eigenschaften und Aufbau der Kolbenmaschinen
  • Bauarten und konstruktive Gestaltung der Kolbenmaschinen
  • Idealprozess, Vergleichsprozess, Realprozess
  • Kenngrößen, Wirkungsgrad, Mitteldruck, Liefergrad, spezifischer Verbrauch
  • Kennfelder
  • Kenntnisse über konstruktive Gestaltung und Auslegung einzelner Komponenten und Teilsysteme von Verbrennungskraftmaschinen
  • Gemischaufbereitung und Verbrennung bei Otto - und Dieselmotoren
  • Kenntnis der Einflussgrößen auf die Gemischaufbereitung und die Verbrennung und der Funktion wichtiger Bauteile

Verbrennungskraftmaschinen II

  • Gemischbildung: Zerstäubung, Verdampfung, Mischung in Abhängigkeit der eingesetzten Gemischbildner (Vergaser, Mischer, Nieder- und Hochdruckeinspritzung) sowie der Strömung und Turbulenz
  • Zündung: Zündungsvorgänge bei der Fremd- und Selbstzündung, Zündsysteme und deren Möglichkeiten und Grenzen
  • Verbrennung: Hoch- und Niedertemperaturoxidation am Beispiel des Klopfens beim Ottomotor, der vorgemischten und Diffusionsverbrennung beim Dieselmotor sowie von HCCI-Brennverfahren; Einfluss der Turbulenz auf den Brennverlauf; Reaktionsabläufe bei der Bildung der Hauptschaftstoffkomponenten CO, HC, NOx, Partikel sowie deren innermotorischen Vermeidung
  • Abgasnachbehandlung der obigen Hauptschadstoffkomponenten, 3-Wege-Katalysator, NOx-Speicherkatalysator, SCR-Katalysator, Partikelfilter, Reaktionsabläufe und Thermomanagement
  • Thermodynamische Analysen von ausgeführten Motoren (Laborübung)

Antriebe der Zukunft

  • Grundlagen der Brennstoffzelle, hybrider und elektrischer Antriebsstränge; Diskussion der Möglichkeiten des Einsatzes eines Verbrennungsmotors in hybriden Antriebssträngen, Anforderungen und neue Konzepte von Verbrennungsmotoren für Hybridfahrzeuge
  • Erneuerbare Energien und strombasierte Kraftstoffe für alternative Antriebe, Bio-Kraftstoffe der nächsten Generation

Wahlpflichtmodul im Bachelor of Engineering: Simulation von Performance & Emissionen des Fahrzeugantriebs

Fahrzeugantriebe basierend auf Verbrennungsmotoren sind heute und werden auch zukünftig Grundlage unserer Mobilität sein. Insbesondere in hybriden Antriebssträngen in Kombination mit Elektromotoren und Batterien geringer Kapazität und mit CO2-neutralen Kraftstoffen auf Basis von Strom und Biomasse können große Leistungen, Reichweiten und minimale Emissionen erreicht werden. Dies gilt in besonderem Maße auch für wehrtechnische Anwendungen wie Kettenfahrzeuge oder den Transport über längere Strecken. In Marineapplikationen werden gleichartige Antriebe verwendet, so dass die Lernziele dieses Moduls direkt auf diese zu übertragen sind.

Grundlegende Kenntnis der 0D und 1D Simulation der Performance (Leistung, Drehmoment, Wirkungsgrad) und der Emissionen von Fahrzeugantrieben sowie der zugrundeliegenden Modelle.

Anwendung der grundlegenden Kenntnisse im Rahmen einer Simulation eines realen Antriebs mit AVL Boost bzw. AVL Cruise, erarbeiten der Einflüsse verschiedener Designparameter auf das Performance- und Emissionsverhalten von Antriebskonzepten.

Wahlplfichtmodul im CAE-Master: Entwicklung eines verbrennungsmotorbasierten Antriebskonzeptes für Personenkraftfahrzeuge

  • Ablauf der Entwicklung eines Antriebskonzeptes: V-Model basierte Entwicklungsmethodik mit den einzelnen Entwicklungsschritten von der Analyse der Kundenanforderungen bis zur Validierung des Konzepts
  • Kurze Einführung in die zugehörigen Methoden und Tools von Quality Function Deployment, über Design of Experiments, Simulation bis hin zu Prüfstandsuntersuchungen
  • Gemeinsame Entwicklung des Antriebskonzeptes für einen realen Antriebsstrang für einen PkW zur Erfüllung zu zukünftiger Anforderungen

Experimentaltechnik

Detaillierte, hauptsächlich experimentelle Projektarbeit am Prüfstand zu einem aktuellen Thema der Fahrzeugantriebe

Projektstudie

Hauptsächlich theoretische Projektarbeit zu einem aktuellen Thema der Fahrzeugantriebe