Labor Kfz-Prüftechnik

Im Labor Kfz-Prüftechnik am Campus Horb werden klassische Verbrennungsmaschinen auf einem modernen Motorenprüfstand getestet. Über die vorhandene Messtechnik können die Leistung des Motors, der spezifische Kraftstoffverbrauch, Wirkungsgrad und Abgasverhalten ermittelt sowie gängige Grundgrößen der Motorentechnik bestimmt werden.

Vorlesungsbegleitend werden zusätzlich Bereiche der Thermodynamik, Fluidtechnik und Wärmelehre praxisorientiert dargestellt und in Laborversuchen mit den Studierenden erarbeitet. An Projekten wie Slalomfahrzeug oder Elektrofahrzeug können die Studierenden in Studienarbeiten Problemfelder aus dem gesamten Automotive-Bereich erfahren und eigene kreative Lösungen entwickeln.

Am Motorenprüfstand wird die Motorleistung über Drehzahl und Drehmoment ermittelt. Die Drehzahlerfassung erfolgt mit einem lagerlosen und damit wartungsfreien, gekapselten Hohlwellengeber, der auf der dem Prüfling abgewandten Seite montiert ist. Der Geber verfügt über zwei Abtasteinheiten, deren Signale vom Umrichter und Regelgerät ausgewertet werden. Dabei erfasst der Drehmoment-Messflansch T40B statische und dynamische Drehmomente an ruhenden oder rotierenden Wellen. Der Messflansch erlaubt durch seine kurze Bauweise äußerst kompakte Prüfaufbauten. Daraus ergeben sich vielfältige Anwendungen. Außerdem ist er gegen elektromagnetische Störungen zuverlässig geschützt.

Neben der Ermittlung der Motorleistung stehen den Studierenden Geräte und Aufbauten für eine umfangreiche Abgasanalytik zur Verfügung. So kann mit einem AVL-Tester eine 5-Gas-Messung durchgeführt werden. Dabei misst das Gerät die Volumenanteile der Gase Kohlenstoffmonoxid.

Fourier-Transform-Infrarotspektrometer (FTIR-Spektrometer)
Mit Hilfe des FTIR-Spektrometers werden Informationen über Materialien mittels Interferometrie aufgezeichnet, die sich im Infrarotstrahl befinden. Die Fourier-Transformation führt zu Spektren, die Analytiker zur Identifizierung oder Quantifizierung des Materials verwenden können.Kohlenstoffdioxid, Kohlenwasserstoff, Sauerstoff und Stickstoffmonoxid. Außerdem berechnet es die Luftzahl λ.

In einem Strahltriebwerk wird Luft von außen angesaugt und verdichtet. Flüssiger Kraftstoff wird im Inneren eingespritzt und in der Brennkammer verbrannt. Das Produkt dieser Verbrennung dehnt sich stark aus und wird dann durch eine Austrittsdüse ("Schubdüse") ausgestoßen.

Das Triebwerksmodul besteht aus einem Sockel aus rostfreiem Stahl, auf dem das Düsentriebwerk mit einem speziell entwickelten Schwenkarmmechanismus montiert ist, der die Messung des Schubs mit minimalen Fehlern aufgrund von Reibung ermöglicht. Der Schub wird mit einer Wägezelle gemessen, die unter dem Triebwerk angebracht ist. Ein Einlasskanal aus rostfreiem Stahl ermöglicht die Messung des Einlassluftstroms. Das Triebwerk wird mit Anschlüssen geliefert, die es ermöglichen, mit Thermoelementen die Temperatur an verschiedenen Stellen des Triebwerks während des Betriebs zu messen. Andere Fittings sind für den Anschluss von Schläuchen zur Messung des Drucks an verschiedenen Stellen vorgesehen. Unter dem Sockel befinden sich das Motorsteuergerät (ECU), die Kraftstoffpumpe, der Kraftstoffdurchflussmesser und zwei Magnetventile zum Absperren der Kraftstoffzufuhr.