Das Teilvorhaben hat zum Ziel ein Injektorkonzept mit Common-Rail-Technologie für einen schnelllaufenden Dieselmotor zu entwickeln und bereitzustellen. Aus dem Injektorkonzept sollen für verschiedene Brennverfahren Injektorvarianten abgeleitet werden, die einen flexiblen Motorbetrieb im gesamten Lastbereich mit mehreren Kraftstoffen in beliebigen Anteilen (Mischbetrieb) oder mit jeweils einem der Kraftstoffe ermöglichen. Im Rahmen dieses Teilvorhabens sollen neue Methoden zur Entwicklung, Erprobung und Bauteilfertigung insbesondere für Injektoren zur von Gas erarbeitet werden. Dies umfasst die Erstellung von Simulationsmodellen zur Berechnung der Strömungszustände im Injektor und am Düsenaustritt, die Festigkeitsberechnung, die Applikation von Messtechnik und den Versuchsaufbau für die Funktions- und Dauerlauferprobung.
Entwicklung eines neuartigen Dual fuel Konzeptes für sicheren, emissionsarmen und flexiblen Binnen- und Küstenschiffantrieb. Entwicklung und Einsatz einer neuartigen insitu Injektorregelung zur sicheren Darstellung kleinster Einspritzmengen. Ableitung von Anforderung an die Einspritzung, Entwurf eines Hardware- und Regelungskonzeptes, Identifikation von Potentailen seitens Bestromung, Analyse des Regelungskonzeptes; Erprobung an Einzylinderaggregat und am Vollmotor.
JB-X-CLEAN entwickelt ein neues Dual-Fuel-Schiffsmotorenkonzept mit 1 - 3 MW Leistung, welches Bestwerte bezüglich Zuverlässigkeit/Sicherheit, Emissionen und Wirtschaftlichkeit aufweisen soll. Im Kern der Forschung steht eine neuartige, modellbasierte Regelungstechnik, die eine sichere Beherrschung einer neuen Injektionstechnologie bezüglich zeitlicher Auflösung sowie instabiler, fertigungstoleranzempfindlicher Einspritzvorgänge ermöglicht. Das Regelungskonzept wird zunächst an einem Einzylindermotor des ITV entwickelt und dann am Einzylindermotor von GE validiert. Kernpunkte sind hierbei das Regelungskonzept für die Lastaufschaltung, die Umschaltstrategie sowie die Validierung der DF-Gesamtstrategie. Für die modellbasierte Regelung werden Verbrennungsmodelle benötigt, die echtzeitfähig und sehr genau sind. Ausgehend von detaillierten, hochgenauen Modellen werden physikalisch basierte, stark reduzierte Verbrennungsmodelle entwickelt und in das Regelungskonzept integriert. Danach erfolgt die Validierung der Regelungsstrategie an einem Vollmotor. Ergebnis ist ein Regelungsgkonzept, welches am Vollmotor u.a. gemäß maritimer Anforderungen validiert und bereit zur maritimen Zertifizierung ist. Die Arbeitsplanung umfasst folgende Arbeitspakete: 1.) Konzeptsuche und -auswahl sowie Systemanalyse von Verbrennungsmodell und Regelungskonzept 2.) Konzeptausarbeitung von Verbrennungsmodell und -regler 3.) Validierung am Einzylinder 4.) Implementierung am Vollmotor.