RUBIN 2/99: Motoren ohne Nockenwelle

Ausge(k)nockt
Sauberer und sparsamer ohne Nockenwelle 
RUBIN 2/99: Motoren mit elektronischer Ventilsteuerung


Das Ende des klassischen Bauteils Nockenwelle ist
eingeläutet. Noch öffnet und schließt sie die Ventile des
Verbrennungsmotors im regelmäßigen Takt. Nun stellt Prof.
Dr.-Ing. Joachim Melbert (Elektronische Mess- und
Schaltungstechnik; Fakultät für Elektrotechnik und
Informationstechnik der RUB) eine revolutionäre Technik vor:
Er hat ein Steuerungssystem weiterentwickelt, das die
Ventile nicht mehr mechanisch sondern elektromagnetisch
betätigt. So läßt sich jedes Einzelventil präzise steuern.
"Sensorlos" ist der Clou dieser Entwicklung mit der Siemens
AG. Ihre Vorteile: bei optimierter Verbrennung ein deutlich
geringerer Kraftstoffverbrauch, weniger Abgase und bessere
Beschleunigung. Einzelheiten darüber sind erstmals im soeben
erschienenen RUBIN Wissenschaftsmagazin veröffentlicht.
Zu dieser Information können Sie drei Bilder 
(http://www.ruhr-uni-bochum.de/pressemitteilungen/msg00307.html)
herunterladen. 

Bildunterschriften: 

Bild 1: Ventil mit zugehörigem elektromagnetischen Aktuator
(eingebaut im Motor)
Bild 2: Schematische Darstellung des Aktuators . 
Bild 3: Elektronische Steuerung vor dem Zylinderkopf 


Harter Aufprall fürs Ventil 

Die Aufprallgeschwindigkeit war das bisher noch ungelöste
Problem der elektronischen Ventilregelung. Das Ventil ist
über eine Führungsstange mit einem "Anker" verbunden, den
zwei Elektromagnete betätigen. Eine Spule befindet sich über
dem Anker, die zweite darunter. Fließt Strom durch die obere
Spule, erzeugt er eine magnetische Wirkung und zieht den
Anker nach oben. Schaltet man den Strom in der oberen Spule
aus und in der unteren ein, bewegt sich der Anker von einer
Endposition in die andere. Dabei beschleunigt er und prallt
mit unerwünscht hoher Geschwindigkeit (ca. 0,6 m/s) auf. Der
Motor erzeugt einen Ohren betäubenden Lärm, außerdem
verschleißen die Ventile schneller. Um den Anker rechtzeitig
abzubremsen, benötigt man Informationen über seine
Geschwindigkeit und Position. Die bisher dafür verwendeten
Sensoren mussten aufwändig gegen elektromagnetische
Einflüsse abgeschirmt werden und lieferten zudem keine
hinreichend präzise Steuerungsmöglichkeit.

Messen ohne Sensor

Prof. Melbert hingegen verzichtet auf einen Sensor. Er nutzt
statt dessen die Spulen als Informationsquellen für die
Steuerung. Da die Bewegung des Ankers selbst den Stromfluss
in der Spule beeinflusst, sind Rückschlüsse auf
Ankerposition und -geschwindigkeit möglich: Die Spule wird
zum Sensor. Aus dieser innovativen Technik ging ein Motor
hervor, der einen konventionellen Motor deutlich übertrifft.
Der RUB-Wissenschaftler hat ihn in Kooperation mit dem
Bereich Automobiltechnik der Siemens AG umgesetzt und
erstmals auf der IAA '99 präsentiert.

Mehr dazu in RUBIN

Warum zum neuen Motor auch gleich noch eine neue Batterie
gehört, erfahren Sie ausführlich in der gerade erschienen
Ausgabe 2/99 von RUBIN, dem Wissen-schaftsmagazin der RUB.
Dort finden Sie u.a. noch sieben weitere spannende Themen:
Gegen Tumore impfen?; Pech gehabt! - Reststoffe aus der
Straße in die Straße; Garzweiler: Braunkohle und
Feuchtgebiete; Die Berechnung des Geburtsjahres Christi;
Reibungslos in den Erdmantel, sowie zwei Beiträge aus der
Chemie: Hauchdünne Hüllen - leuchtende Schwämme;
Selbstorganisiert und doch durchschaut. Neugierig geworden?
Rubin ist erhältlich in der Universitätsbuch-hand-lung
Brockmeyer, sowie in der Pressestelle zum Preis von 5 DM.
Internet: http://www.ruhr-uni-bochum.de/rubin/rubin.htm

Weitere Informationen 

Prof. Dr.-Ing. Joachim Melbert,  Ruhr-Universität Bochum,
Fakultät für Elektrotechnik und Informationstechnik, 44780
Bochum, 0234/32-23137, Fax: 0234/32-14168


Bildunterschriften: 

Bild 1: Ventil mit zugehörigem elektromagnetischen Aktuator
(eingebaut im Motor)
Bild 2: Schematische Darstellung des Aktuators . 
Bild 3: Elektronische Steuerung vor dem Zylinderkopf 

-- 
RUB - RUB - RUB - RUB - RUB - RUB - RUB - RUB - RUB - RUB

Mit freundlichen Gruessen

Dr. Josef Koenig
RUB - Ruhr-Universitaet Bochum
- Pressestelle -
44780 Bochum
Tel: + 49 234 32-22830, -23930
Fax: + 49 234 32-14136
Josef.Koenig@ruhr-uni-bochum.de

Schauen Sie doch bei uns mal rein:
http://www.ruhr-uni-bochum.de/pressestelle

RUB - RUB - RUB - RUB - RUB - RUB - RUB - RUB - RUB - RUB