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Potentiale eines lokalen Ölthermomanagements hinsichtlich Reibungsreduzierung
(2022) Huttinger, Kevin; Bargende, Michael (Prof. Dr.-Ing.)
Die vorliegende Arbeit untersucht die möglichen Potentiale eines lokalen Ölthermomanagements hinsichtlich der erzielbaren Reibungsreduktion respektive der damit einhergehenden Reduktion des Kraftstoffverbrauchs. Der Begriff „lokales Ölthermomanagement“ beschreibt dabei die gezielte Ölversorgung der einzelnen Lager- oder Baugruppen eines Verbrennungsmotors mit Schmieröl, dessen Temperatur und ggf. auch Druck auf den jeweiligen Betriebszustand angepasst bzw. optimiert sind. Da die angedachte Maßnahme auch Betriebszustände mit, in der Teillast unbedenklichen, für die Volllast jedoch kritischen Öltemperaturen umfassen kann, erfordert sie zudem die Fähigkeit, ausreichend schnell auf entsprechend kritische Lastanstiege reagieren zu können. Zur Ermittlung der möglichen Vorteile eines lokalen Ölthermomanagements werden experimentelle und simulative Untersuchungen an einem Reihenvierzylinder Dieselmotor durchgeführt. Der Versuchsträger erfährt im Laufe der Forschungsarbeit weitreichende Modifikationen, insbesondere im Bezug auf seinen Ölkreislauf. Die Untersuchungen dieser Arbeit gliedern sich dabei in drei Abschnitte. In einem ersten Schritt wird das Reibverhalten des Versuchsträgers mittels umfangreicher Messreihen im Stripverfahren vermessen. In einem zweiten Schritt schließen sich gefeuerte (Reibungs-) Messungen nach der Indiziermethode an. Der dritte Schritt führt die bisherigen Ergebnisse in anschaulicherer Weise zusammen. Er beinhaltet eine simulative Abschätzung der Effekte einer lokalen Anhebung der Öltemperatur auf den Kraftstoffverbrauch bzw. die daraus resultierenden CO2-Emissionen im dynamischen Fahrbetrieb. Hierzu werden mittels eines vorwärtsbasierten Fahrzeug-Längsdynamikmodells und einer nachgelagerten Auswertung drei unterschiedliche Fahrprofile untersucht.