Schmierölverbrauch von Großmotoren

In diesem Projekt wird der Schmierölverbrauch von Großmotoren untersucht, mit dem langfristigen Ziel, diesen dem um etwa eine Größenordnung geringeren Verbrauch von kleineren Motoren, wie sie in Heavy-duty LKW-Motoren eingesetzt werden, anzunähern.
Ziel ist zunächst das Wissen um die Vorgänge und Zusammenhänge des tribologischen Systems in der Kolbengruppe (Kolben, Kolbenringe, Laufbuchse) zu erweitern. Dafür wird mit der Schmierfilmdickenmessung auf Basis der laserinduzierten Fluoreszenz (LIF) eine Messtechnik entwickelt und eingesetzt, die im Großmotorenbereich noch keine Anwendung gefunden hat. Weitere Messtechnik betrifft die Schmierölemission über das Abgas. Eingesetzt werden hierfür ein Massenspektrometer sowie ein optisches Partikelmesssystem.
Zunächst wird die Messtechnik an zwei mittelschnell laufenden Viertakt-Großmotoren mittlerer Größe zur Einsatzreife gebracht. Nachfolgend werden im Rahmen von Messfahrten und anschließender Auswertung erste Ergebnisse generiert. Die Messfahrten werden an den beiden Motoren in der aktuell vorhandenen Konfiguration der Komponenten der Kolbengruppe durchgeführt. Am Einzylinderprüfstand der Arbeitsgruppe Schiffsmaschinenbau an der TUHH wird dabei ein Augenmerk auf die Schmierfilmdicke bei verschiedenen Betriebsparametern gelegt. Am Dreizylinderprüfstand des Maritimen Zentrum an der Hochschule Flensburg wird die Auswirkung des Einlaufverhaltens der Komponenten auf die Schmierölemission in einem Dauerlaufversuch untersucht. Durch den Einsatz von zwei Versuchsmotoren wird zudem die Wirkung von Brennverfahren, Kraftstoffwahl und dem Prinzip der Kolbenschmierung auf den Schmierölverbrauch betrachtet. Anschließend werden in Maßnahmen aus den gewonnenen Erkenntnissen erarbeitet, mit denen sich der Schmierölverbrauch der beiden Motoren nachhaltig verringern lässt. Das abschließende Vorhaben ist schließlich, kontruktive Maßnahmen zur Reduzierung des Schmierölverbrauchs in die Versuchsstände zu implementieren und deren Wirksamkeit nachzuweisen.
Die experimentellen Untersuchungen werden flankiert von umfangreichen Simulationen. Mit der AVL List GmbH unterstützt in diesem Bereich ein starker Partner das Forschungsvorhaben und stellt im Rahmen des AVL AST University Partnership Program ihre Software zur Verfügung.