Umweltfreundlichere Motoren für Automobile

Energie ist eines der wichtigsten Forschungsgebiete des 21. Jahrhunderts, da das globale Klima und die Umwelt durch den Menschen zunehmend belastet wird. Obwohl erneuerbare Energiequellen einen wichtigen Bestandteil im zukünftigen Energiemix darstellen, werden auch Verbrennungsmotoren noch lange von Bedeutung bleiben. Daher ist es zum Erreichen einer umweltfreundlicheren Gesellschaft unumgänglich, Verbrennungstechnologien zu verbessern.

Verbrennungsmotoren umfassen Benzin- und Dieselmotoren, Gasturbinen und sogar Raketenantriebe. Bei den unterschiedlichsten Anwendungen, von Automobilen, industriellen Maschinen bis hin zu Spaceshuttles, sind sie allgegenwärtig. Mit EU-Unterstützung des Projekts ENTICE (Engineering tribochemistry and interfaces with a focus on the internal combustion engine) konzentriert sich ein großes Schulungsnetzwerk auf die Entwicklung einer neuen Generation sauberer und energieeffizienter Motoren.

Tribologische Prozesse an den Berührungsflächen sich gegeneinander bewegender Teile und die so entstehende Reibung und Abnutzung sind für effiziente Verbrennungsmotoren ein wichtiges Thema. Diese Maschinen wandeln die chemische Energie in den Bindungen des Kraftstoffs in mechanische Arbeit um und setzen so Bauteile in Bewegung. Umweltfreundlichere Schmierstoffe mit gesteigerter Leistung werden die aggressiven Chemikalien und Zusatzstoffe ablösen, gleichzeitig den Wirkungsgrad steigern und so die Emissionen senken. ENTICE unterstützt 10 Nachwuchsforscher und 2 erfahrene Forscher, und zwei weitere Nachwuchsforscher werden derzeit angeworben.

Das Team untersucht derzeit die Tribochemie hinter den geschmierten Kontaktstellen. Die Entwicklung experimenteller und analytischer Verfahren sowie von Messtechniken und Modellen wird das Verständnis dieser Vorgänge vertiefen. Gleichzeitig untersuchen die Wissenschaftler die Alterung des Öls (Schmiermitteldegradation) im Kontext der tribochemischen Prozesse, um bessere und umweltfreundlichere Schmierstoffe entwickeln zu können. Die experimentelle Simulation der tribologischen Motorsysteme wird ermöglichen, die verbesserten Systeme für Automotoren auf den Prüfstand zu stellen.

Die Forscher nehmen zahlreiche akademische und industrielle Schulungskurse in Anspruch, die durch Teamwork und Mentoring ergänzt werden. Die produktive und enthusiastische Zusammenarbeit führt gerade zu den ersten Publikationen der Ergebnisse. Im ENTICE-Schulungsnetzwerk wird eine neue Generation von Wissenschaftlern ausgebildet, die Verbrennungsmotoren für Autos mit deutlich höherem Wirkungsgrad zu entwickeln werden. Angesichts der wachsenden Anzahl von Automobilen auf den Straßen wird dies einen bedeutenden Beitrag zur Senkung der Emissionen und zum Eindämmen des globalen Klimawandels darstellen.