Innovationsallianz – Antrieb der Zukunft

Detailansicht der Arterienkühlung und der lokalen Gitter-Strukturen.

Das Fraunhofer ICT ist Mitglied der Innovationsallianz für die TechnologieRegion Karlsruhe und regelmäßig an innovativen Verbundprojekten beteiligt. Im Verbundprojekt LeiMot wurde ein zukunftsweisendes Antriebsaggregat mit reduzierter Geräuschentwicklung, einer deutlich verringerten Masse, verbessertem Betriebswirkungsgrad, Betriebsverhalten und Thermomanagement entwickelt. Das Motorenkonzept ist für die Verbrennung nichtfossiler Kraftstoffe wie beispielsweise Wasserstoff optimiert.

Neue Konstruktions-, Auslegungs- und Herstellungsverfahren nehmen zunehmend Einfluss auf den Produktentwicklungsprozess. Heutige konventionelle Herstellverfahren lassen mittelfristig kaum größere Entwicklungsschritte erwarten. Deshalb wurden im Vorhaben die metallischen Motorkomponenten im selektiven Laserstrahlschmelzen (SLM) gefertigt und durch hochbelastbare Komponenten aus Faserverbundkunststoff (FVK) ergänzt. Unter anderem konnte somit eine innovative Arterienkühlung zur effizienteren Wärmeabfuhr umgesetzt werden.

Der Einsatz funktionsoptimierter Gitter-Strukturen ermöglichte darüber hinaus ein verbessertes thermisches Verhalten und eine Reduzierung der Strömungsverluste und spart Gewicht.

Die Kunststoffkomponenten der Ein- und Auslassseite wurden vom Fraunhofer ICT konzipiert, berechnet und umgesetzt. Bei der Entwicklung der Bauteile wurde der Fokus auf strukturellen Leichtbau mit hoher Funktionsintegration gelegt. Neben dem Verschluss des Kurbelgehäuses sind die Kühlmittelkanäle, die mechanisch angetriebene Kühlmittelpumpe sowie die Aufnahme des Ölfilters, des Ölkühlers und des Kühlmittelverteilermoduls in die Kunststoffseitenwände integriert. Hergestellt wurden die Seitenteile aus einer glasfaserverstärkten Phenolharzformmasse im Duromerspritzguss. Das duromere Wertstoffsystem wurde aufgrund der geringen Dichte, der Medienbeständigkeit gegen Öl und Glycol, sowie guten mechanischen Eigenschaften auch bei hohen Einsatztemperaturen und der sehr geringen Kriechneigung ausgewählt.

Die Verschraubungs-, bzw. Fügetechnik mit selbstfurchenden Schrauben sorgt für eine hohe Festigkeit der Verbindung. Das Projekt Leimot wurde unter Förderkennzeichen: 19|18002C gefördert durch das Bundesministerium für Wirtschaft und Energie (BMWi), der Projektträger war der TüV Rheinland.

Partnerunternehmen sind die FEV Europe GmbH, die RWTH Aachen University, das Fraunhofer-Institut für Chemische Technologie ICT, das Fraunhofer-Institut für Lasertechnik ILT, die Volkswagen AG, die INPECA GmbH und WFS Formen und Werkzeugbau. INFO Sie haben Interesse am Kontakt mit dem Fraunhofer ICT oder einer anderen Forschungseinrichtung der Region? Über die Innovationallianz erhalten Sie Zugang zu über 7.000 Forscherinnen und Forschern und finden schnell einen passenden Forschungspartner.