Dauerhaft niedrige Emissionen von Kraftfahrzeugen sind notwendig, um eine weitere Minderung der Schadstoffemissionen des Straßenverkehrs zu erreichen und damit zur Verbesserung der Luftqualität beizutragen. Ende des Jahres 2013 wurden die maßgeblichen Arbeiten zum weltweiten harmonisierten Fahrzyklus der Phase Ia abgeschlossen.Zukünftig sollen jedoch beispielsweise auch Klimaanlagen und weitere Nebenverbraucher in das Testverfahren mit eingebunden werden, um die realen Emissionen der Fahrzeuge genauer zu bestimmen. Auch sollten in dem sogenannten WLTP - Phase Ib und II Prozess weiter untersucht werden, ob zukünftig zu regulierende Schadstoffe wie beispielsweise Aldehyde mit berücksichtigt werden sollen. Die Emissionen von regulierten Schadstoffen und Klimagasen können maßgeblich auch dem Straßengüterverkehr zugeordnet werden, der eine weiter zunehmende Verkehrsleistung aufzeigt. Aus diesem Grund sind auch für schwere Nutzfahrzeuge und Busse die Schadstoff- und Klimagas-Emissionen im Realbetrieb von großer Bedeutung. Hier besteht insbesondere mit Blick auf die in Verkehr kommenden Fahrzeuge der Stufe Euro VI Untersuchungsbedarf. Im Rahmen des Vorhabens soll eine wissenschaftliche Fundierung und Begleitung der europäischen und internationalen Arbeiten zum WLTP - Phase Ib und II Prozess erfolgen. Dazu sind für auftretende Fragestellungen geeignete Lösungsansätze zu entwickeln, in eigenen Untersuchungen anzuwenden und auf Praxistauglichkeit hin zu untersuchen. Weiterhin sollen vorhandene Methoden zur Bestimmung der Realemissionen von schweren Nutzfahrzeugen und Bussen in unabhängigen Untersuchungen bei Fahrzeugen der Stufe Euro VI angewandt werden. Auf der Basis der Ergebnisse des Vorhabens sollen Beiträge zur Weiterentwicklung bestehender europäischer und internationaler Vorschriften geleistet werden. (Deutsch)
Die gegenwärtige Problematik direkteinspritzender und turboaufgeladener Downsizing-Ottomotoren ist die Emission von Partikeln. Dies steht im Kontext mit der Einführung der neuen Abgasgesetzgebung EURO 6, die die Limitierung der Masse und Anzahl von Partikeln erstmalig bei Ottomotoren festlegt. Darüber hinaus ist eine Verschärfung der Emissionsgesetzgebung durch die Einführung der Erfassung der Fahrzeugemissionen im realen Fahrbetrieb vorgesehen. Dies erfordert weitere technologische Verbesserungen des Verbrennungsmotors. Die gleichzeitige Reduzierung von Emissionen und Kraftstoffverbrauch stellt einen Zielkonflikt dar. Eine Lösung des Zielkonfliktes infolge einer weiteren Optimierung der Abgasnachbehandlung ist nicht zielführend, da dadurch wiederum Verbrauchs- und Kostensteigerungen entstehen. Der Ansatz liegt im eigentlichen Verbrennungsprozess, in dessen Rahmen die Entstehung der Rohemissionen reduziert werden muss, um eine weitere Kostenerhöhung im Rahmen der Abgasreinigung zu vermeiden und das Emissionsniveau über die Fahrzeuglebensdauer weiterhin sicherzustellen sowie den Verbrauch zu reduzieren. In dem Zusammenhang stellt die Reduzierung der Partikelemission durch die Kombination eines effizienten BDE-Ottomotors und einer Einspritztechnologie, die eine Partikelminimierung bei hohen Motorlasten im realen Fahrbetrieb um 50% senkt, das Projektziel dar.
Für die Entwicklung einer Einspritztechnologie, die eine Partikelreduzierung in diesem Umfang ermöglicht, ist eine physikalische Beschreibung des Übergangs von der Injektor-Innenströmung zum Kraftstoffspray erforderlich, da diese die anschließende Gemischbildung und Verbrennung maßgeblich beeinflusst und gegenwärtig eine Wissenslücke darstellt. Hierzu ist die Entwicklung eines messtechnischen Zugangs in Form einer mobilen Spraykammer vorgesehen, mittels dieser sowohl röntgentechnologische als auch optische Untersuchungen simultan und anwendungsnah durchgeführt werden können. Mittels entsprechender Messmethoden sollen die Tröpfchendichte und Austrittsgeschwindigkeit während des Einspritzvorganges analysiert werden. Anhand dieser Messergebnisse ist die Weiterentwicklung der Simulation zur Schließung der Lücke vorgesehen.
Abschließend soll eine auf der Basis der Mess- und Simulationsergebnisse optimierte Auslegung der Düsen erfolgen und am Demonstrationsmotor bzw. -fahrzeug der Nachweis zur Reduktion unter realen Fahrbedingungen erbracht werden.
Trotz sehr positiven Voraussetzungen von Biokraftstoffen für den Einsatz in der Landwirtschaft ist es bisher noch nicht gelungen, Pflanzenölkraftstoff, oder auch andere Biokraftstoffe flächendeckend in der Land- und Forstwirtschaft zu etablieren.
Haupthindernis ist die Frage der Wirtschaftlichkeit der regenerativen Biokraftstoffe gegenüber dem fossilen Dieselkraftstoff. Diese ist abhängig von der Preisentwicklung, Besteuerung, Förderprogrammen etc.
Es ist verständlich, dass aufgrund dieser Unsicherheiten die Landmaschinenindustrie nicht bereit ist, ausschließlich mit Eigenmitteln neue Antriebstechniken zu entwickeln, solange nicht gewährleistet ist, dass ein 'return of investment' in Aussicht steht.
Das Ziel des Vorhabens besteht in der Erarbeitung von Grundlagen zur Auslegung der Motorsteuerung von pflanzenöltauglichen Off-Road-Motoren mit moderner Abgasnachbehandlung und der Validierung der Ergebnisse am Prüfstand. Die Forschungsarbeiten sind überwiegend kraftstoffspezifisch und die Ergebnisse sollen somit auf unterschiedliche Motoren übertragbar sein.
Im Rahmen des Teilvorhabens 1 sollen das Zündverhalten und der Brennverlauf von Rapsölkraftstoff und weiteren Pflanzenölen charakterisiert werden.