Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Neuartiges Dieseltriebwerk für Flugzeuge entwickelt

07.11.2006
TSDAE steht für „Two Stroke Diesel Aircraft Engine“ und damit für ein Projekt, bei dem in Zusammenarbeit zwischen dem Institut für Fertigungstechnik und Produktion (IFP) der Hochschule Karlsruhe und einem Industriepartner ein neuartiges Dieseltriebwerk für Flugzeuge entwickelt wird.

Die meisten heute erhältlichen Hubkolbenmotoren für Flugzeuge stammen aus zwei Unternehmen und basieren größtenteils auf einem Motorenkonzept, das in den 50er-Jahren entwickelt wurde. Beide Firmen bieten dabei kein Dieseltriebwerk an. Zwar sind einige von Kfz-Dieselmotoren abgeleitete Treibwerke auf dem Markt, aber eine Neuentwicklung nach aktuellstem Stand der Technik fehlt.

Dabei könnten sich mit einem neuartigen Dieseltriebwerk viele Vorteile verbinden: Der Dieselkraftstoff (Kerosin) ist weltweit verfügbar und die Kraftstoffkosten sind geringer als bei sonstigem Flugbenzin. Zudem spricht der geringere Kraftstoffverbrauch auch für den Einsatz von Dieselmotoren in der Luftfahrt. „Eine kerosinbetriebene Kolbenmotoren-Familie ist somit nicht nur eine technisch interessante Alternative zu den bisherigen Flugmotoren“, ist sich Prof. Dr. Rüdiger Haas, Professor an der Fakultät für Maschinenbau der Hochschule Karlsruhe und Leiter des dortigen Instituts für Fertigungstechnik und Produktion, sicher, „sondern könnte sicherlich auf dem Markt der Flugzeugmotoren auch ein Bestseller werden. Daher wurde am Institut die Idee geboren, ein neuartiges Dieseltriebwerk für Flugzeuge zu entwickeln, in dem das Zweitakt- mit dem Diesel-Prinzip kombiniert wird.“

Das Gesamtkonzept sieht eine jeweils um zwei Zylinder abgestufte Boxer-Motoren-Baureihe von 4 bis 12 Zylindern vor, um den Austausch bestehender Treibwerke so einfach wie möglich zu gestalten. Herzstück der neuen Motoren sind die nach dem Zweitakt-Diesel-Prinzip arbeitenden, quergespülten Zylinder. Die Leistung beträgt pro Zylinder 30 - 35 kW. Als Einspritzanlage kommt ein modernes Common-Rail-System zum Einsatz. Die Zweitakt-Motoren zeichnen sich durch einen vergleichsweise einfachen Aufbau aus. Sie bestehen aus deutlich weniger Bauteilen als herkömmliche Motoren, da weder Nockenwelle, Ventiltrieb noch Steuerkette benötigt werden und weisen somit in der Regel auch eine höhere spezifische Leistung auf. „Das Innovative dieser Entwicklung besteht auch in der Reduzierung der Zahl beweglicher Teile innerhalb des Motors“, erläutert Prof. Dr. Rüdiger Haas das Konzept, „denn damit können wir nicht nur das Gewicht des Motors senken, sondern auch den Anteil verschleißintensiver Bestandteile, was die Störanfälligkeit und Wartungsintensität des Motors reduziert und seine Laufzeit erhöht.“

Am Institut für Fertigungstechnik und Produktion der Hochschule Karlsruhe konnte von einem dreiköpfigen Team ein Einzylinder-Zweitakt-Dieselversuchsmotor innerhalb von sechs Monaten konstruiert und zu über 90 % sogar vor Ort gefertigt werden, wobei am Institut gleichzeitig neuartige Werkzeuge getestet wurden wie beispielsweise spezielle Hochleistungsfräswerkzeuge. Der Versuchsmotor wurde inzwischen auf einem Prüfstand der WTZ Roßlau GmbH, einer Forschungseinrichtung für Verbrennungsmotoren und Maschinenbau, aufgebaut und getestet. Dabei wurden die in ihn gesetzten Erwartungen weit übertroffen. Nun sollen am Institut für Fertigungstechnik und Produktion der Hochschule Karlsruhe weitere Entwicklungsschritte folgen. Unter anderem sollen dabei der Brennraum, die Spülkanäle und die Paarung Kolben-Laufbuchse weiter optimiert werden, um den Kraftstoff- und Ölverbrauch noch weiter zu reduzieren.

„Die ersten Resultate der Prüfungen stimmen uns für die Weiterentwicklung sehr optimistisch“, so Prof. Dr. Rüdiger Haas, „wobei uns natürlich bewusst ist, das es bis zu unserem Ziel, der Serienreife des Motors, noch ein weiter Weg ist.“ Auch der Rektor der Hochschule Karlsruhe Prof. Dr. Karl-Heinz Meisel zeigte sich von der Präsentation der bisherigen Ergebnisse beeindruckt, „zumal das Projekt einmal mehr verdeutlicht, wie über die praxisorientierte Forschung an der Hochschule in Zusammenarbeit mit der mittelständischen Industrie innovative Produkte mit großem Marktpotenzial entstehen.“

Prof. Dr. Rüdiger Haas ist auch privat sehr eng mit der Fliegerei verbunden. Er besitzt seit mehr als 25 Jahren eine Lizenz als Flugkapitän und ist ehrenamtlich in der Ausbildung von jungen Verkehrsflugzeugführern und als Prüfer beim Luftfahrtbundesamt tätig.

H. Gust | Hochschule Karlsruhe
Weitere Informationen:
http://www.hs-karlsruhe.de

Weitere Berichte zu: Dieseltriebwerk Fertigungstechnik Zylinder

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Maschinenbau:

nachricht Mehr Funktionalitäten: Mikrostrukturierung großer Flächen mit UV-Lasersystem
05.07.2018 | Fraunhofer-Institut für Lasertechnik ILT

nachricht Neue Fräskinematik – individuell und hochpräzise fertigen
02.07.2018 | Fraunhofer-Institut für Betriebsfestigkeit und Systemzuverlässigkeit LBF

Alle Nachrichten aus der Kategorie: Maschinenbau >>>

Die aktuellsten Pressemeldungen zum Suchbegriff Innovation >>>

Die letzten 5 Focus-News des innovations-reports im Überblick:

Im Focus: Superscharfe Bilder von der neuen Adaptiven Optik des VLT

Das Very Large Telescope (VLT) der ESO hat das erste Licht mit einem neuen Modus Adaptiver Optik erreicht, die als Lasertomografie bezeichnet wird – und hat in diesem Rahmen bemerkenswert scharfe Testbilder vom Planeten Neptun, von Sternhaufen und anderen Objekten aufgenommen. Das bahnbrechende MUSE-Instrument kann ab sofort im sogenannten Narrow-Field-Modus mit dem adaptiven Optikmodul GALACSI diese neue Technik nutzen, um Turbulenzen in verschiedenen Höhen in der Erdatmosphäre zu korrigieren. Damit ist jetzt möglich, Bilder vom Erdboden im sichtbaren Licht aufzunehmen, die schärfer sind als die des NASA/ESA Hubble-Weltraumteleskops. Die Kombination aus exquisiter Bildschärfe und den spektroskopischen Fähigkeiten von MUSE wird es den Astronomen ermöglichen, die Eigenschaften astronomischer Objekte viel detaillierter als bisher zu untersuchen.

Das MUSE-Instrument (kurz für Multi Unit Spectroscopic Explorer) am Very Large Telescope (VLT) der ESO arbeitet mit einer adaptiven Optikeinheit namens GALACSI. Dabei kommt auch die Laser Guide Stars Facility, kurz ...

Im Focus: Diamant – ein unverzichtbarer Werkstoff der Fusionstechnologie

Forscher am KIT entwickeln Fenstereinheiten mit Diamantscheiben für Fusionsreaktoren – Neue Scheibe mit Rekorddurchmesser von 180 Millimetern

Klimafreundliche und fast unbegrenzte Energie aus dem Fusionskraftwerk – für dieses Ziel kooperieren Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler weltweit. Bislang...

Im Focus: Wiener Forscher finden vollkommen neues Konzept zur Messung von Quantenverschränkung

Quantenphysiker/innen der ÖAW entwickelten eine neuartige Methode für den Nachweis von hochdimensional verschränkten Quantensystemen. Diese ermöglicht mehr Effizienz, Sicherheit und eine weitaus geringere Fehleranfälligkeit gegenüber bisher gängigen Mess-Methoden, wie die Forscher/innen nun im Fachmagazin „Nature Physics“ berichten.

Die Vision einer vollständig abhörsicheren Übertragung von Information rückt dank der Verschränkung von Quantenteilchen immer mehr in Reichweite. Wird eine...

Im Focus: Was passiert, wenn wir das Atomgitter eines Magneten plötzlich aufheizen?

„Wir haben jetzt ein klares Bild davon, wie das heiße Atomgitter und die kalten magnetischen Spins eines ferrimagnetischen Nichtleiters miteinander ins Gleichgewicht gelangen“, sagt Ilie Radu, Wissenschaftler am Max-Born-Institut in Berlin. Das internationale Forscherteam fand heraus, dass eine Energieübertragung sehr schnell stattfindet und zu einem neuartigen Zustand der Materie führt, in dem die Spins zwar heiß sind, aber noch nicht ihr gesamtes magnetisches Moment verringert haben. Dieser „Spinüberdruck“ wird durch wesentlich langsamere Prozesse abgebaut, die eine Abgabe von Drehimpuls an das Gitter ermöglichen. Die Forschungsergebnisse sind jetzt in "Science Advances" erschienen.

Magnete faszinieren die Menschheit bereits seit mehreren tausend Jahren und sind im Zeitalter der digitalen Datenspeicherung von großer praktischer Bedeutung....

Im Focus: Erste Beweise für Quelle extragalaktischer Teilchen

Zum ersten Mal ist es gelungen, die kosmische Herkunft höchstenergetischer Neutrinos zu bestimmen. Eine Forschungsgruppe um IceCube-Wissenschaftlerin Elisa Resconi, Sprecherin des Sonderforschungsbereichs SFB1258 an der Technischen Universität München (TUM), liefert ein wichtiges Indiz in der Beweiskette, dass die vom Neutrino-Teleskop IceCube am Südpol detektierten Teilchen mit hoher Wahrscheinlichkeit von einer Galaxie in vier Milliarden Lichtjahren Entfernung stammen.

Um andere Ursprünge mit Gewissheit auszuschließen, untersuchte das Team um die Neutrino-Physikerin Elisa Resconi von der TU München und den Astronom und...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

VideoLinks
Industrie & Wirtschaft
Veranstaltungen

Stadtklima verbessern, Energiemix optimieren, sauberes Trinkwasser bereitstellen

19.07.2018 | Veranstaltungen

Innovation – the name of the game

18.07.2018 | Veranstaltungen

Wie geht es unserer Ostsee? Ein aktueller Zustandsbericht

17.07.2018 | Veranstaltungen

VideoLinks
Wissenschaft & Forschung
Weitere VideoLinks im Überblick >>>
 
Aktuelle Beiträge

Europaweit erste Patientin mit neuem Hybridgerät zur Strahlentherapie behandelt

19.07.2018 | Medizintechnik

Waldrand oder mittendrin: Das Erbgut von Mausmakis unterscheidet sich je nach Lebensraum

19.07.2018 | Biowissenschaften Chemie

Automatisiertes Befüllen von Regalen im Einzelhandel

19.07.2018 | Verkehr Logistik

Weitere B2B-VideoLinks
IHR
JOB & KARRIERE
SERVICE
im innovations-report
in Kooperation mit academics