Prüfstände

Lehrstuhl für Antriebe in der Fahrzeugtechnik (LAF)

Für den befeuerten Motorenversuch verfügt der Lehrstuhl über insgesamt 10 Motorenprüfstände. Diese decken einen Leistungs- und Drehmomentbereich von 250 kW / 400 Nm bis 1200 kW / 7500 Nm ab.
Jeder Prüfstand verfügt über eine Versorgung mit Otto- und Dieselkraftstoff sowie eine optionale CNG-Anbindung.
Zusätzlich zur Erfassung von Temperaturen, Durchflüssen und statischen Drücken an jedem Prüfstand, können zahlreiche weitere Messgrößen aufgenommen werden. Dazu gehört zum Beispiel die Messung von Schadstoffemissionen im Abgas, aber auch die drehwinkelgenaue Erfassung des Zylinderinnendrucks. Die Gesamtheit dieser Daten ermöglicht eine simulative Nachverarbeitung der Messungen um nicht direkt messbare Größen wie z.B. den Gehalt an zurückbleibendem Abgas im Brennraum nach Abschluss des Ladungswechsels bestimmen zu können.

Übersicht Antriebsprüfstände

5 stationäre Motorenprüfstände	Messung von Drehmoment und Leistung, Kraftstoffverbrauch und Abgasschadstoffemissionen, Druckindizierung, etc.
3 dynamische Motorenprüfstände	AVL Puma & Horiba STARS
2 Einzylinder-Motorenprüfstände	Vollvariable Verstellung der Verdichtung sowie des Ventilhubs an Ein- und Auslass, Zylinderdruckindizierung, Verbrauchs- und Abgasmessung, etc.
2 Mechanikprüfstände	Vermessung von Ventil- und Kettentrieben
PKW-Rollenprüfstand	Messung der CO2- und Schadstoffemissionen von Fahrzeugen z.B. in gesetzlichen Zyklen

Stationäre Motorenprüfstände

Wirbelstrom- bzw. hydraulische Bremse + E-Maschine

Leistung bis zu 1200 kW
Drehmoment bis zu 7500 Nm
Schleppmöglichkeit (ca. 30 kW)

Wasserstoffmotorenprüfstand

Der LAF besitzt einen TÜV-zertifizierten Wasserstoffmotorenprüfstand mit einer instationärfähigen Asychronmaschine mit Automatisierung für den transienten Betrieb von Nutzfahrzeugmotoren:

maximale Leistung 380 kW
maximales Drehmoment 1900 Nm

Der Prüfstand ist mit einem umfangreichen Prüfstandssicherheitssystem ausgestattet, welches in Form einer sicherheitsgerichteten SPS (Standalone-System) ausgeführt ist. Die SSPS setzt die Vorgaben des Sicherheitskonzepts um und kommuniziert mit allen Sicherheitseinrichtungen in der Prüfzelle (abschaltbare Steckdosen, Türkontaktschalter, Ventilatoren, Strömungswächter, universitäre Brandmeldeanlage,...). Das Kernelement der explosionsschutzgerecht ausgestatteten Prüfzelle ist die Gaswarnanlage. Gassensoren überwachen die Luftqualität in der Prüfzelle und schalten bei Ansprechen die Wasserstoffversorgung aus. Die Wasserstoffversorgung erfolgt über Flaschenbündel:

Druckniveau: Tank 300 bar/Prüfstand 3…100 bar
verfügbares Gasvolumen skalierbar bis ca. 2400 Nm³ ≙ 192 kg H2

Der Umbau eines weiteren Prüfstands auf H2-Betrieb ist derzeit in Vorbereitung.

Transiente Motorenprüfstände

E-Maschine (tlw. + hydraulische Bremse)

Pkw-Prüfstand: Leistung 250 kW, Drehmoment 400 Nm
Pkw-/Nfz-Prüfstand: Leistung 220 kWel + 550 kWhydr., Drehmoment 480 Nmel. + 2500 Nmhydr.
Nfz-Prüfstand (H2-tauglich): Leistung 380 kW, Drehmoment 1900 Nm

Einzylinder-Motorenprüfstand

Vollvariabler Einzylindermotor:

SI-Betrieb mit Hochdruck-DI (zentrale oder seitliche Einspritzdüse und Einlasskanäle mit hohem Tumble) für Schichtladung, als auch CI-Betrieb möglich
stufenlos verstellbares Verdichtungsverhältnis (bis zu 10 Einheiten CR)
mechanisch vollvariabler Ventiltrieb an Einlass und Auslass
- zusätzliche Freiheitsgrade im Vergleich zu Serienlösungen durch Verwendung von 2 rotierenden Wellen auf jeder Seite (anstelle von Nockenwelle + Exzenterwelle)

Vollvariabler Ventiltrieb:

mechanisch vollvariabler Ventiltrieb mit zwei rotierenden Wellen (als R&D-Tool gedacht, nicht für Serienanwendungen!)
variable Phasenverschiebung in Kombination mit verschiedenen Nockendesigns
- Vielzahl von Ventilhubkurven bzw. Funktionen möglich:
  - variable Ventilöffnungsdauer bei konstantem Hub
  - variables, zweites Ventilöffnen ("Second Event")
  - Umschaltung zwischen Abgasrückhaltung und Abgasrückführung