Das FKFS zählt zu den namhaften deutschen Entwicklungsdienstleistern und ist Partner der internationalen Automobil- und Zulieferindustrie. Die Hauptaufgabe der rund 180 speziell qualifizierten Mitarbeiter des FKFS besteht darin, Forschungs- und Entwicklungsprojekte in den Bereichen Antrieb, Fahrzeug und Kraftfahrzeugmechatronik durchzuführen. Dabei werden sie unterstützt durch zahlreiche hoch spezialisierte Prüfstände sowie eigene, am FKFS entwickelte Mess-, Prüf- und Simulationsverfahren. Als weiteres Argument für seine Expertise nennt das FKFS seine langjährige Erfahrung mit der Entwicklung und Anwendung von Entwicklungstools. Betont wird, dass die absolute Diskretion und Geheimhaltung bei der Durchführung von Projekten jeder Art selbstverständlich gewährleistet sind.

Nachhaltige Mobilität auf der Basis von Verbrennungsmotoren

Auf dem aktuell so essenziellen Weg zu nachhaltiger Mobilität können vor allem virtuelle Entwicklungswerkzeuge einen wertvollen Beitrag leisten. Bei der Entwicklung neuer Motorkonzepte fällt insbesondere den 3D-CFD (Computational Fluid Dynamics/numerische Strömungsmechanik) Simulationen eine gewichtige Rolle zu. Bei diesen Simulationen geht es nicht nur um die Visualisierung der inneren Motorprozesse, sondern auch darum, wie sich verschiedene Einflüsse auf die Motorleistung, den thermischen Wirkungsgrad und das Emissionsverhalten auswirken. Der Ansatz der virtuellen Motorentwicklung des FKFS soll ein umfassendes Verständnis dieser Faktoren bieten, um auf diese Weise Entwicklungsprozesse zu beschleunigen und zu optimieren.

Simulationen für ein tieferes Verständnis

Durchgeführt werden die virtuellen Untersuchungen mit dem Simulationstool QuickSim, einer selbst entwickelten 3D-CFD-Software, bei der die Berechnungsdomäne das gesamte Motorsystem enthält und somit im kompletten Umfang darstellen kann. Mit den speziell adaptierten Modellen von QuickSim ist es möglich, mehrere aufeinanderfolgende Motorzyklen zu simulieren und dabei erprobte Einspritzmodelle sowie detaillierte Reaktionskinetik für die Verbrennung zu verwenden. Aktuelle Entwicklungsschwerpunkte umfassen Projekte von Grundlagenforschung bis hin zu Motorsport. Dabei fokussiert sich das FKFS besonders auf die aktuellen Entwicklungsthemen: Alternative Kraftstoffe, Wassereinspritzung, Klopffestigkeit, Nachoxidation und innovative Verbrennungskonzepte sowie einige weitere im Kontext stehende Themen.

Die Potenziale unterschiedlicher Energieträger

Passend zu diesen Themen kann das FKFS im hauseigenen PDA (Phase-Doppler-Anemometrie) Labor verschiedene Kraftstoffe und Sprays vermessen, um damit Simulationsmodelle zu validieren und stetig weiterzuentwickeln. Neben konventionellen Kraftstoffen und E-Fuels spielen dabei auch gasförmige Kraftstoffe wie Wasserstoff und Methan eine große Rolle für zukünftige Entwicklungsprojekte. Besonders in Kombination mit innovativen Verbrennungskonzepten, wie beispielsweise der Zündung mit Hilfe eines Vorkammersystems, können Potenziale der Verbrennung schnell und effizient identifiziert werden.

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