Thermische Optimierung eines integrierten Abgaskrümmers

Ziel des Verbundprojektvorhabens ist die Analyse, Erarbeitung und Anfertigung eines optimierten Zylinderkopfes mit integriertem Abgaskrümmer. In Abstimmung mit der Volkswagen AG wird dazu ein Referenzzylinderkopf mit integriertem Abgaskrümmer als Bezugsbasis für vergleichende Untersuchungen ausgewählt. Für diesen wird ein Berechnungs-Modell zur Bewertung des thermischen und mechanischen Verhaltens erstellt. Im Ergebnis von Simulationsrechnungen und vereinfachten Abschätzungen soll eine wärmetechnische Bewertung des Einsatzes von Inlays erfolgen und ein erster Vorschlag, bzw. eine alternative Lösung unter Verwendung einzugießender Bauteile erarbeitet werden. Begleitend sollen mit erfolgversprechenden Werkstoffen vereinfachte Testkörper hergestellt und ausführlich hinsichtlich der fertigungstechnischen Möglichkeiten und der thermischen Eignung untersucht werden. Basierend auf den Ergebnissen der Testkörper und der Simulation soll in enger Zusammenarbeit der vier Lehrstühle die konstruktive und insbesondere gießtechnische Umsetzbarkeit gewährleistet und gemeinsam mit der Volkswagen AG ein erstes Versuchsmuster eines Zylinderkopfes gefertigt werden. Eine besondere Bedeutung kommt dabei auch der Werkstoffauswahl, der Materialanbindung und der Bewertung der Werkstoffpaarung zu. Weiterhin soll, basierend auf weiteren Simulationen des Referenzzylinderkopfes und den vorangegangenen Untersuchungen einschließlich der am ersten Versuchsmuster erzielten Ergebnisse, eine Optimierung des modifizieren Krümmers vorgenommen werden.