BEVx-2T Funktion - Funktionsuntersuchung zur Tauglichkeit von 2-Takt Brennverfahren für alternative Kraftstoffe im PKW Hybridverbund

Projekt: Foschungsprojekt

Beschreibung

Die Hauptprobleme der Elektrofahrzeuge liegen in der Reichweite, den hohen Kosten und hohem Gewicht. Eine Alternative zu rein elektrisch angetriebenen Personenkraftwagen ist die Hybridtechnologie, welche als Brückentechnologie betrachtet wird und aufgrund der steigenden Verkaufszahlen mehr und mehr an Bedeutung gewinnt. Die Hybridtechnologie ist in der Lage, die Vorteile des Elektrofahrzeuges (Minimierung der Schadstoffe in Ballungszentren) mit den Vorteilen der Verbrennungskraftmaschine (hohe Reichweite) zu vereinen. Der Einsatz einer kleineren, leichteren und kostengünstigeren VKM erhöht die Wettbewerbsfähigkeit des Gesamtprodukts. Mit einer elektrischen Reichweite der Hybridfahrzeuge von 50 km lassen sich 90% der Fahrten bewältigen. Da somit die VKM im Gesamtantriebsstrang an Gewichtung verliert, ist der Wunsch nach günstigeren, leichteren und kleineren Einheiten naheliegend um hinsichtlich Kosten, Gewicht und Bauraum konkurrenzfähig zu sein. Biokraftstoffe der 2. Generation haben das Potenzial 30% des Primärenergiebedarfs abzudecken. Dies entspricht ca. dem Energiebedarf des Verkehrssektors. Durch die Elektrifizierung ist zu erwarten, dass der Bedarf nach Kraftstoffen für den Verkehr zurückgeht. Dies erhöht das Potenzial, dass Biokraftstoffe für den Betrieb der VKM einen großen Anteil haben werden.
Erreicht werden soll dieses Ziel durch den Einsatz eines längsgespülten 2-Taktmotors mit Hochdruckdirekteinspritzung, welcher die Vorteile des 2-Taktmotors hinsichtlich Gewicht, Kosten und Platzbedarf und das Emissions- und Ölverbrauchsniveau eines 4-Takt-Ottomotors nach Stand der Technik in sich vereint. Es wird erwartet, dass das sich 2-Taktverfahren mit Hochdruckdirekteinspritzung positiv auf die Verwendung von Biokraftstoffen, wie Ethanol und 2-Butanol, auswirken. Alkoholische Kraftstoffe wirken sich grundsätzlich positiv auf Partikel- und NOx Emissionen aus. Die limitierende Größe bei der Erreichung geringer Partikelemissionen sind die Verdampfungseigenschaften von Alkoholkraftstoffen. Die höhere Ladungsbewegung und das höhere Temperaturniveau des 2-Taktmotors wirken sich positiv auf die innere Gemischbildung aus.
Neben den Untersuchungen zum Brennverfahren mit Bio-Kraftstoffen sind Untersuchungen zum Ölverbrauch und dem Verschleiß von Zylinder/Kolben in diesem Projekt geplant. Dies wird an einem 1-Zylinder Forschungsmotor durchgeführt indem nur die Zylinder Kolbenpaarung untersucht wird. Die Forschungsarbeiten befinden sich auf TRL 3. Es geht darum, auf Komponentenebene einen experimentellen Funktionsnachweis zur erbringen.
Das eigentliche Ziel des Projektes ist der Funktionsnachweis für das Zweitaktbrennverfahren mit Bio-Kraftstoffen und die Erreichung inklusive der Quantifizierung eines möglichst niedrigen Ölverbrauchs. Damit soll bewertet werden ob durch die Ergebnisse eine Weiterverfolgung des Projektes gerechtfertigt ist und im nächsten Schritt ein Funktionsprototyp entwickelt wird.
StatusLaufend
Tatsächlicher Beginn/ -es Ende1/02/1831/01/21