Wissenschaftliche Arbeit: BA / SA / MA

Auslegung und Konstruktion eines Luft- und Abgassystem für einen 1-Zylinder-Forschungsmotor

Die Umsetzung der Energiewende ist die Aufgabe von Ingenieuren! Der Verbrennungsmotor stellt hierbei eine wesentliche Säule zur Erreichung dieser Ziele dar. Am LKV der Universität Rostock wird daher intensiv an der innermotorischen Energieumsetzung CO2-neutraler Kraftstoffe sowie deren Abgasnachbehandlung geforscht. Ziel ist es einen wesentlichen Beitrag zur Dekarbonisierung und damit zum Gelingen einer nachhaltigen Energiewende zu leisten.

Zu diesem Zweck wurde am LKV ein moderner 1-Zylinder-Forschungsmotorenprüfstand aufgebaut. Die Powerunit entspricht einem Medium-Duty-Motor welcher in Nutzfahrzeugen und Industrieanwendungen (Baufahrzeuge, Landmaschinen etc.) zum Einsatz kommt.

Ziel der Arbeit ist die Flexibilisierung des Prüfstands in Hinblick auf variable Aufladegrade des Motors in einem weiten Temperaturspektrum.

 

Aufgabenbereich:

  • Konstruktion und Herstellung zweier Flanschverbindungen auf der Luft- bzw. Abgasseite des 1-Zylinder-Forschungsmotor
  • Recherche zur Auslegung von Luft- und Abgastonne zur Minderung von Druckpulsen durch den Motorbetrieb
  • Erstellung eines Konstruktionsentwurfes inkl. Der Berücksichtigung von Messstellen und Blindflanschen
  • Erarbeitung von Entwürfen zur Positionierung am Motor bzw. in der Prüfzelle
  • Auslegung von Explosionsschutzklappen und Angebotsbeschaffung
  • Auslegung einer Luftvorwärmung und Unterbringung im Prüfstand
  • 1D Simulation der Luftströmung

 

Die Lösungswege und Ergebnisse sind im Rahmen einer wissenschaftlichen Arbeit darzulegen.

 

Vorkenntnisse:

  • Umgang mit CAD (Creo)
  • Umgang mit MS Office
  • Selbstständigkeit, Zuverlässigkeit, hohes Engagement 

 

Kontakt:

Dr.-Ing. Sascha Prehn

E-Mail: sascha.prehnuni-rostockde; Tel: 0381 498 9418; Raum: R122 Stelzengang


Wissenschaftliche Arbeit: BA / SA / MA

Untersuchung und Weiterentwicklung eines 1-Zylinder-Motorenprüfstands für zukünftige Forschungstätigkeiten mit CO2-neutralen Kraftstoffen

Die Umsetzung der Energiewende ist die Aufgabe von Ingenieuren! Der Verbrennungsmotor stellt hierbei eine wesentliche Säule zur Erreichung dieser Ziele dar. Am LKV der Universität Rostock wird daher intensiv an der innermotorischen Energieumsetzung CO2-neutraler Kraftstoffe sowie deren Abgasnachbehandlung geforscht. Ziel ist es einen wesentlichen Beitrag zur Dekarbonisierung und damit zum Gelingen einer nachhaltigen Energiewende zu leisten.

Zu diesem Zweck wurde am LKV ein moderner 1-Zylinder-Forschungsmotorenprüfstand aufgebaut. Die Powerunit entspricht einem Medium-Duty-Motor welcher in Nutzfahrzeugen und Industrieanwendungen (Baufahrzeuge, Landmaschinen etc.) zum Einsatz kommt.

Ziel der Arbeit ist die Weiterentwicklung eines 1-Zylinder-Motorenprüfstands für zukünftige Forschungstätigkeiten mit CO2-neutralen Kraftstoffen

 

Aufgabenbereich:

  • Untersuchungen zum Einfluss der Einspritzfunktion auf die innermotorische Energieumsetzung und die daraus resultierenden Motorbetriebszustände
  • Untersuchung stationärer Motorbetriebspunkte bei Variation der Kühlmitteltemperaturen (Kühlwasser und Öl)
  • Test und Dokumentation einer Schnittstelle zwischen Motorsteuergerät, Indiziersystem und Prüfstandsteuerung

 

Die Lösungswege und Ergebnisse sind im Rahmen einer wissenschaftlichen Arbeit darzulegen.

 

Vorkenntnisse:

  • Grundlagen Verbrennungsmotoren vorteilhaft
  • Umgang mit MS Office
  • Selbstständigkeit, Zuverlässigkeit, hohes Engagement

 

Kontakt:

Dr.-Ing. Sascha Prehn

E-Mail: sascha.prehnuni-rostockde; Tel: 0381 498 9418; Raum: R122 Stelzengang


Development and evaluation of concepts to use wind energy on board of cruise ships to master the challenges of the IMO GHG Strategy

Master Thesis

About Us
Carnival Maritime - located in Hamburg (Germany) - is one of the leading centers of excellence in the
global maritime industry. The digitalized unit supports the operation of the very modern fleet of the
Costa Group, currently numbering 28 cruise ships of the brands Costa Crociere, Costa Asia and AIDA
Cruises. We are offering great opportunities to work with international experts in a dynamic and vibrant
team.

Background
In 2018, the International Maritime Organization (IMO) approved the initial marine Greenhous Gas
Strategy demanding the marine industry to reduce the CO2 transport intensity of ships by 70% by 2050.
Carnival Maritime is committed to be on the forefront of tackling the technological challenges linked to
this ambitions strategy. Therefore, different technological solutions need to be screened, evaluated,
adapted to the needs of the cruise industries and merged to form a sustainable technological strategy to
master future environmental challenges.
The use of wind energy hast the potential to play a key role on this roadmap.
Objectives
The objective of this thesis is to evaluate technologies to use wind energy on board of cruise ships.
Therefore, currently available concepts to use wind energy on board of ships are to be reviewed for
their potential and applicability for cruise ships. This evaluation shall cover small-decentralized systems
for the generation of electricity as well as large-scale concepts for propulsion support.
Most promising concepts are to be adapted to the special needs of the cruise industry followed by a
concept for a physical integration into the ship concept / the operational constraints of cruising. Based
on real life itineraries and operation of cruise ships as well as under consideration of geo weather data
the potential of those technologies is to be evaluated. This refers to both: The potential for energy/CO2
saving and the economic potential.


Organization and Schedule
Prior to the Master Thesis Carnival Maritime GmbH offers a three month internship to the student. In
the internship, the student gets a chance to familiarize with the topic and the special constraints of the
cruise industry. The student is welcome to commence the internship immediately. For the time of the
Master Thesis as well as the internship, the student will be present at the premises of Carnival Maritime.

Your Profile

  • Fascination for the topic and willingness to think out of the box
  • Eagerness to dive deep into details while not losing the overview
  • Fun at work in a young and motivated team and with a high degree of autonomy
  • Good understanding of marine constraints and the system ship (Bachelor degree in Naval Architecture or Marine Engineering desired)
  • Fluent English language as well as proficient computer skills (Thesis to be written in English)

If you are interest in this project, please contact for further information:
Malte Zeretzke (Program Manager Technical Innovation / R&D)
malte.zeretzke@carnival-maritime.com / T: +49 (0) 40 302 393-1310 / M: +49 (0) 152 56611478


Untersuchung zum Einfluss diverser Betriebsparameter einer Hochdruck-Hochtemperatur-Einspritzkammer auf die Verbrennung eines Diesel-Sprays

Abschluss- oder Studienarbeit

Beginn Variabel
Studiengang Bachelor/Master Maschinenbau oder vergleichbar
Niveau Abschluss- oder Studienarbeit

Zur zielgerichteten Entwicklung emissionsarmer und leistungsstarker dieselmotorischer Brennverfahren ist eine genaue KenntnisvonStrahlausbreitung,Verdampfung und Zündung des eingespritzten Kraftstoffstrahls notwendig. Da diese innermotorisch nur ungenügend zu ermitteln sind, betreibt die FVTR GmbH eine der größten Hochdruck-Hochtemperatur-Einspritzkammern der Welt. Diese ermöglichtes, den Zustand der Zylinderladung bei Einspritzbeginn realitätsnah nachzubilden. Mit Highspeed-Kameras und Laserlicht werden darinin Millisekunden stattfindende Ereignisse sichtbar gemacht.Zum Erreichen von Betriebsbedingungen, diedem motorischen Betrieb möglichst nahe kommen, können an der Kammer diverse Betriebsparameter variiert werden. Ziel der Arbeit ist die Untersuchung des Einflusses dieser Betriebsparameter auf den Kraftstoffstrahl und dessen Verbrennung. Zudem sollen die optischen Eigenschaften diverser Kraftstoffdämpfe untersucht und deren Auswirkungen auf das genutzte Laser-Schlieren-Verfahren bewertet werden.

Arbeitsinhalte: - Erstellung eines geeigneten Versuchsprogramms
                      - Durchführung der Messungen an der Einspritzkammer
                      - Auswertung der Messergebnisse
                      - Messung des Brechungsindexes diverser Kraftstoffdämpfe

Es besteht zudem die Möglichkeit eines vorherigen Praktikums.

Kontakt: Dr.-Ing. Fabian Pinkert, fabian.pinkert@fvtr.de, M.Sc. Erwin Swiderski, erwin.swiderski@fvtr.de


Untersuchung des Einflusses unterschiedlicher Erdgaszusammensetzungen auf ein Gas-Diffusionsbrennverfahren

Abschluss- oder Studienarbeit

Erdgas nimmt aufgrund der im Vergleich geringeren Emissionen einen immer größeren Teil in der motorischen Verbrennung ein. Eine der Herausforderungen dabei ist es zu verstehen wie sich unterschiedliche Gaszusammensetzungen auf die innermotorischen Kenngrößen wie Druck- und Brennverlauf, Zündung, Wirkungsgrad, etc. und deren Emissionen auswirken. Charakterisierende Erdgas-Kenngrößen wie Methanzahl, Wobbe-Index u.ä. müssen beim Vergleich von Messdaten sowie bei der Übertragung von Erkenntnissen immer untersucht werden, da diese lokal und temporär sehr stark variieren können.

Zu diesem Zweck besteht am LKV der Universität Rostock die Möglichkeit die Gasqualität gezielt durch die Zugabe von CO2 und/oder Propan zu verändern, um die Auswirkungen auf o.g. Kenngrößen zu untersuchen.Für ein Gas-Diffusionsbrennverfahren bei dem das Gas wie in einem Dieselmotor am Ende des Verdichtungstaktes in den Brennraum geblasen wird, muss das qualitativ veränderte Erdgas auf ein sehr hohes Druckniveau verdichtet werden.

Ziel dieser Arbeit ist die Recherche und Auslegung eines Systems zur Verdichtung von Erdgas mit unterschiedlichen Propan/CO2 Anteilen. Unter welchen Bedingungen kommt es zur Rückkondensation. Wie kann diese vermieden werden? Welchen Grenzen unterliegt die vorhandene Hardware?

Arbeitsinhalte:

  1. Recherche zu Gas-Diffusionsbrennverfahren
  2. Erstellung/Bewertung unterschiedlicher Gasmischungen und die Auswirkungen der Verdichtung
  3. Machbarkeitsanalyse die vorhandene Hardware zur Herstellung von qualitativ verändertem Erdgas auf ein Druckniveau von 500 bar zu nutzen.

Kontakt       H. Gläser                   K. Schleef



RDE Abgastest für PKW als Laborversuch

Betreuer: Dr. Volker Wichmann

Um die Umweltbelastung zu verringern werden seit 1967 Abgasnomen für Verbrennungsmotoren erlassen. Diese haben sich beständig weiterentwickelt, hin zu geringen Abgaswerten. Verbunden mit den Abgasnormen sind Messvorschriften, Messverfahren und kommerziell verfügbare Messgeräte. Erst das Zusammenwirken dieser vier Komponenten schafft eine allgemeine nutzbare reproduzierbare Abgasvorschrift zur Reduzierung der Umweltbelastung. Für PKW wurde der RDE Abgastest als neuer verbindlicher Testzyklus eingeführt.
Ziel der Arbeit ist es eine Übersicht über den RDE Test zu erarbeiten. Welche Abgasmessmessverfahren werden wie genutzt, wie läuft der Test selbst ab. Schwerpunkt ist zu ermitteln und verständlich darzustellen, wann ein Test gültig ist und wie er ausgewertet wird. Zweiter Aufgabenteil ist zu überlegen und zu planen, wie der Test auf einen PKW-Motorprüfstand nachgefahren werden kann. Basierend auf einer Literaturstudie sollen Übersichten und Tabellen zur Veranschaulichung erstellt werden.

Betreuer: Dr. Volker Wichmann LKV Telefon 9161
Starttermin: ab sofort möglich
Aufgabenart: Theorie- und Literaturarbeit


Verifizierung von ellipsometrisch ermittelten Belagsschichtdicken auf Heizstäben aus Diesel Deposit Formation Tests (DDFT) durch geeignete Referenzmethoden

Betreuer: Dr. rer. nat. Ulrike Schümann

Weitere Informationen bitte direkt absprechen.

Ansprechpartner: Dr. rer. nat. Ulrike Schümann

 


Einzylinderbenzinmotor

Betreuer: Dr. Volker Wichmann

Für die Ausbildung und Grundlagenuntersuchungen werden gern Einzylinder-versuchsmotoren eingesetzt. Die Motorentechnologien der OTTO-Motoren entwickeln sich weiter, so dass in regelmäßigen Abständen neue Versuchsmotoren aufgebaut werden müssen. Der Lehrstuhl beabsichtigt jetzt einen solchen Motorwechsel durchzuführen. Der neue Versuchsmotor basiert auf dem Mercedes Benz Motor M275 mit einer Bohrung von 92,9 mm und einem Hub von 86 mm.
In der Arbeit soll sich der Bearbeiter mit der Funktion von modernen Benzinmotoren vertraut machen und einen Prüfstandsaubau entwerfen.
Erstes Ziel der Arbeit ist es, erste Ideen zum Konzept der Nutzung des Motors als Lehrmotor zu entwickeln und welche Betriebsaufwand ist dafür notwendig. Die verschiedenen Ansätze sind in der Arbeit darzulegen und zu bewerten.
Ein Ansatz, mit dem Betreuer der Arbeit abgestimmt, ist dann konstruktiv umzusetzen und entsprechende Zeichnungsunterlagen und Dokumente zu erstellen.

Betreuer: Dr. Volker Wichmann LKV Telefon 9161
Starttermin: ab sofort möglich
Aufgabenart: Konstruktion Auswertung von Versuchen, Berechnungen


Gesamtkonstruktion eines Einzylinder Kleinmotors aus vorliegenden Teilkonstruktionen (Zylinderkopf, Kurbelwelle, Gehäuse)

Betreuer: Dr.-Ing. Mathias Niendorf

BA-Arbeit, Studienarbeit, MA-Arbeit (je nach Umfang)

Einzelheiten sind mit dem Betreuer abzusprechen.

 

Betreuer: Dr.-Ing. Mathias Niendorf


Untersuchung des Zusammenhangs zwischen der Oxidationsstabilität ausgewählter Dieselkraftstoffe und deren Ablagerungsbildung auf Al-Heizstäben im DTOT-Test.

Betreuer: Dipl.-Chem Silvia Berndt

Untersuchung des Zusammenhangs zwischen der Oxidationsstabilität ausgewählter Dieselkraftstoffe und deren Ablagerungsbildung auf Al-Heizstäben im DTOT-Test.

Determination of the correlation of the oxidation stability of selected diesel fuels and the formation of deposits on heater tubes in the DTOT tester.

Erstgutachter: Prof. Ing. Bert Buchholz

Zweite Gutachterin: Dipl.-Chem. Silvia Berndt


Neukonstruktion eines Motorprüfstandes für den Lehrbetrieb

Betreuer: Dr.-Ing. Mathias Niendorf

Ziel: (Neu-) Konstruktion eines Kleinprüfstandes für einen Einzylinder Ottomotor für den Lehrbetrieb zur Erfassung motorischer Parameter.

Auf der Basis eines existierenden Prüfstandes soll unter Beachtung neuer Randbedingungen und Komponenten ein neuer Prüfstand konstruiert werden. Hierbei soll eine leistungsfähige Bremse und ein vorhandene Drehmomentenmesswelle integriert werden.

Weitere Einzelheiten können mit den Betreuern besprochen werden.

Ansprechpartner: Dr.-Ing. Mathias Niendorf,  Dr.-Ing. Volker Wichmann

BA-Arbeit, Studienarbeit, Masterarbeit


Abgasnormen, Messvorschriften und Messgeräte

Betreuer: Dr.-Ing. Wichmann

Um die Umweltbelastung zu verringern werden seit 1967 Abgasnomen für Verbrennungsmotoren erlassen. Diese haben sich beständig weiterentwickelt, hin zu geringen Abgaswerten. Verbunden mit den Abgasnormen sind Messvorschriften, Messverfahren und kommerziell verfügbare Messgeräte. Erst das Zusammenwirken dieser vier Komponenten schafft eine allgemeine nutzbare reproduzierbare Abgasvorschrift zur Reduzierung der Umweltbelastung. Diese Vorgaben unterscheiden sich deutlich zwischen den verschiedenen Einsatzfeldern von Motoren, vom BHKW über den Straßenverkehr zu Motorschlitten. Ziel der Arbeit ist es eine Übersicht über dieses Gebiet zu erarbeiten, welche Abgasmessvorschriften gelten für welches Einsatzgebiet, wie sieht der Testzyklus aus, welche Messverfahren und Geräte werden eingesetzt. Basierend auf einer Literaturstudie sollen Übersichten und Tabellen zur Veranschaulichung erstellt werden.

Betreuer: Dr.-Ing. Wichmann
Starttermin: Ab sofort möglich