Reibleis­tungs­re­du­zie­rung

Die Reibung der Kolben-/Kolbenringgruppe eines Verbrennungsmotors (blau) wandelt einen Teil Bewegungsenergie des Motors in Wärme um. Diese Energie wird durch die Verbrennung von zusätzlichem Kraftstoff aufgebracht und ist deshalb auch mit zusätzlichen CO2 Emissionen verbunden. Verlustleistung durch Reibung wird nie ganz vermeidbar sein, jedoch kann an dieser Stelle durch zielgerichtete Optimierung Energie eingespart werden. Dies ist abhängig von dem tribologischen Zusammenspiel der Systemkomponenten Kolben, Kolbenring, Zylinderlaufwand und Schmieröl. Da diese verhältnismäßig leicht austauschbar sind und gegenwärtig die Verbrennungsmotoren im Verkehr den größten Marktanteil besitzen, können Verbesserungen hier mit einem großen Hebel auf die gesamte Kohlendioxidemission durchgreifen. Das Fachgebiet „Maschinenelemente und Tribologie“ der Universität Kassel arbeitet lange Jahre erfolgreich auf diesem Gebiet und ist gegenwärtig Mitglied des Forschungsclusters „Low-Friction-Powertrain“. Im Fachgebiet „Mechatronik“ werden mit dem Verbrennungsmotorprüfstand experimentelle Untersuchungen durchgeführt. In Kombination mit einer speziellen massenspektrometrischen Schmierölmesstechnik, die Einblicke in die Vorgänge im Zylinder ermöglicht, können so Optimierungsmaßnahmen bewertet werden. Die Kombination dieser Expertise ist weltweit einmalig und gegenwärtig nur an der Universität Kassel vorhanden.