Entstehung kleiner Ölaerosolpartikel am Kurbeltrieb eines schweren Nutzfahrzeugmotors mit Fokus auf der Kolben-Kolbenring-Laufbuchsen-Gruppe

Forschungsberichte aus dem Institut für Kolbenmaschinen, Bd. 2/2022

Magnus Lukas Lorenz

ISBN 978-3-8325-5541-2
161 pages, year of publication: 2022
price: 76.00 €
Entstehung kleiner Ölaerosolpartikel am Kurbeltrieb eines schweren Nutzfahrzeugmotors mit Fokus auf der Kolben-Kolbenring-Laufbuchsen-Gruppe

Im Güterverkehr prognostiziert das Bundesverkehrsministerium deutlich steigende Frachtzahlen in den nächsten zehn Jahren. Vor allem im schweren Nutzfahrzeugsegment wird der dieselmotorische Verbrennungsmotor die dominante Antriebstechnologie dafür sein. Die großen Herausforderungen für Entwickler moderner Verbrennungsmotoren sind neben einer weiteren CO2-Absenkung die signifikante Reduktion der entstehenden Schadstoffemissionen. Dabei sind die Stickoxid- und Partikelemissionen speziell im Fokus heutiger Abgasgesetzgebungen in Europa, Nordamerika und China. Grundlegend können Partikelemissionen am Verbrennungsmotor über zwei Pfade austreten, erstens als aus dem Abgasnachbehandlungssystem entweichende Partikelemissionen und zweitens aus einer offenen Kurbelgehäuseentlüftung in Form von Ölaerosolen.

Diese Arbeit fokussiert sich auf den Ursprung der Ölaerosolemissionen und deren Parameter, unterhalb des unteren Effektivitätsgrenzdurchmessers moderner Abscheidesysteme. Dazu werden die Quellen der Ölaerosole in einem modernen dieselmotorischen Verbrennungsmotor lokalisiert und verglichen. Daraufhin werden die Entstehungsmechanismen der Hauptquelle analysiert und eine Parameterstudie zu typischen motorischen Betriebskenngrößen durchgeführt. Die gewonnenen Erkenntnisse werden auf ihre Übertragbarkeit auf andere Nutzfahrzeugmotoren überprüft und bewertet. Abschließend werden verschiedene Maßnahmen zur Entstehungsminderung und verbesserten Abscheidung experimentell untersucht.