FP3-BRITE/EURAM 2, Demonstration eines neuen Carbon-Kolben-Designs zur Minderung der Kohlenwasserstoffemission

Description: In einem BMBF-Vorhaben unter Federfuehrung der Daimler-Benz AG konnte gezeigt werden, dass die mit Carbon-Kolben ausgestatteten Motoren im Vergleich zu Serienmotoren 30 Prozent weniger Kohlenmonoxid (CO), 20 Prozent weniger Kohlenwasserstoff (HC) und 3 Prozent weniger Stickoxide (NOx) ausstossen. Die Verbesserungen wurden nur auf Grund der Substitution von kommerziellen Serienkolben durch Carbon-Kolben ermoeglicht. Gegenstand dieses Projektes ist die Entwicklung eines entsprechenden Kolbendesigns, um eine weitere Verminderung der Schadstoffemission und insbesondere des Ausstosses von unverbrannten Kohlenwasserstoffen zu erzielen. Die ermittelten Werkstoffdaten sind dabei Grundlage fuer eine an die typischen Werkstoffeigenschaften angepasste Bauteilkonstruktion und somit die Voraussetzung fuer die Entwicklung eines optimierten Designs fuer Carbonkolben, um die Schadstoffemissionen weiter zu reduzieren.

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Origins: /Bund/UBA/UFORDAT

Tags: Werkstoff ? Alicyclischer Kohlenwasserstoff ? Kohlenwasserstoff ? Kohlenmonoxid ? Schadstoffemission ? Stickoxide ? Verbrennungsmotor ? Antriebstechnik ? Emissionsminderung ? Motor ? Produktdesign ? Kolben ?

Region: Berlin

License: cc-by-nc-nd/4.0

Language: Deutsch

Organisations

• Kommission der Europäischen Gemeinschaften Brüssel (Geldgeber*in)
• Mercedes-Benz Group AG (Mitwirkende)
• Umweltbundesamt (Bereitsteller*in)
• University Leeds (Mitwirkende)
• Universität Berlin, Fachbereich Geowissenschaften, Institut für Mineralogie (Betreiber*in)

Time ranges: 1993-01-01 - 1995-12-31

Alternatives

• Language: Englisch/English
  Title: Demonstration of New Carbon Piston Design Reducing HC-Emission
  Description: Achievements: The use of pistons made of fine grain carbon was investigated in a spark-ignition engine. Pistons were designed and manufactured and then tested in a spark ignition combustion engine. Due to the carbon material's lower coefficient of thermal expansion the top land clearance between piston and cylinder can be reduced by a factor of three in comparison to standard aluminium designs. Under stead-state part-load operating conditions the emission of unburned hydrocarbons can be reduced by more than 20 per cent compared to aluminium pistons, without significant penalties in NOx-emissions. Simultaneously, a small improvement in fuel economy of about 2 per cent is observed. At full-load, the blow-by leakage flow is reduced by more than 50 per cent and the piston crown temperature is about 30 C higher with the carbon piston than with the series aluminium piston. The higher piston temperatures were caused by the lower thermal conductivity of the carbon material. The reduction of HC-emission in the FTP-75 test-cycle was 20 per cent during the first 120 seconds. For maximum benefit the carbon piston crown has to be coated, in order to close the pistons porosity. The mechanical stability of the improved carbon piston was successfully tested in a 300 h endurance testing at maximum torque. https://ufordat.uba.de/UFORDAT/pages/PublicRedirect.aspx?TYP=PR&DSNR=54378

Status

Aktiv

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