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BIBEBUVABSc in MaschinentechnikDieselmotorenprüfstand (BMW M57Tü2)Energietechnik / Betreuer: Prof. Beat EngeliExperte: Dr. Rudolf BauerDie technische Weiterentwicklung von Dieselmotoren hat in den letzten Jahren enorme Fortschritte gemacht.Hauptsächlich hinsichtlich Kraftentfaltung, Laufruhe, Kraftstoffverbrauch und Abgasemissionen sind dieHersteller gefordert, neue, noch bessere Motoren zu entwickeln. Im Rahmen der Bachelor-Thesis wird derneu aufgebaute BMW-Dieselmotorenprüfstand für ausgedehnte Fahrprogramme bereitgestellt.Pascal Peterpascal154@bluewin.chAusgangslageDie Berner Fachhochschule betreibteinen modernen Dieselmotorauf einem Prüfstand. Beim vorhandenenMotor handelt es sich umeinen Sechszylinder-Dieselmotorvon BMW, welcher die strengstenAbgasnormen (EURO 6, gültig ab01.09.2014) erfüllt. Somit gehörtdieser Motor zu den sauberstenAggregaten unserer Zeit.Erreicht werden diese tiefen Emissionswertedurch innermotorischeMassnahmen und ein SCR-Abgasnachbehandlungssystem(SelectiveCatalytic Reduction). Das SCR-System wandelt die giftigen Stickoxide(NOx) mit Hilfe von Ammoniak(NH3) in unschädlichen Stickstoff(N2) und Wasser (H2O) um.Im Rahmen der Projektarbeit 2wurde der mechanische Betriebdes Motors gesichert und dasSCR-System in Betrieb genommen.Dabei zeigte sich, dass dienach EURO 6 geltenden NOx-Emissionen überschritten werden.Insbesondere die stark erhöhtenNOx-Emissionen und der hoheKraftstoffverbrauch waren auf fällig.erbringen, dass der Motor dieEURO 6 Abgasnormen erfüllt.ErgebnisNach intensiver Fehlersuche wurdeder Grund für die hohen NOx-Emissionen und den hohen Kraftstoffverbrauchgefunden. DerLuftmassenmesser wurde werkseitigfalsch angeschlossen. Darumgenerierte die Motorsteuerungeinen Ersatzwert und der Motorlief im Notbetrieb.Da der vom Vorgängermotor verbautePlattenwärmetauscher (zumAbführen der Motorkühlwasserwärme)überdimensioniert war,wurde eine Energiebilanz des Motorsvorgenommen. Anschliessendkonnte ein neuer Wärmetauscherausgelegt und eingebautwerden. Ein Thermostatventil regeltdie Wärmetauscherkühlleistungund somit indirekt auch dieMotortemperatur. Zur Erfassungdes Kühlwasservolumenstromswurde ein magnetisch-induktiverDurchflusssensor verbaut. DieKühlwassertemperaturen werdenmit zwei PT100-Sensoren gemessen.Damit lässt sich die abgeführteWärmeleistung bestimmen.Die Typenzulassung erfolgt bei heutigenFahrzeugen mit dem neueneuropäischen Fahrzyklus (NEFZ).Darum wurde der NEFZ programmiert,ausgetestet und anschliessendverbessert. Erste Fahrversuchezeigten, dass der Kraft stoffverbrauchund die CO2-Emissionenden Herstelleran gaben entsprechen.Zusätzlich können die Auswirkungender Fahrweise auf denKraftstoffverbrauch mit den beidenFahrzyklen Eco und Sport aufgezeigtwerden. Die Abgasemissionen(HC, CO, NOx, Partikel) werden mitdem neu beschafften Abgasmessgerätvon Bosch gemessen.Ferner wurde Arbeit in das Messdatenerfassungssysteminvestiert.Es wurde ein Excelprogramm inVBA entwickelt. Dieses Programmdient zur Darstellung der einzelnenMesswerte und führt Berechnungendurch.ZielZiel dieser Thesisarbeit ist es, denvorhandenen Prüfstand für ausgedehnteFahrprogramme bereitzustellen.Hierfür sind geeigneteFahrzyklen zu programmieren, einMotorkühlsystem auszulegen undein Abgasmessgerät zu beschaffen.Zusätzlich ist der Nachweis zuBMW-Dieselmotorenprüfstand218 ti.bfh.ch