Referenzprojekt Sensorbaukasten

thermodynamisch hochgenaues Zylinderdruckmesssystem

Neuartiges Sensorbaukastensystem für die Zylinderdruckmessung in industriellen Fahrzeug-Großmotoren

 

Die IMES GmbH entwickelt ein thermodynamisch hochgenaues Zylinderdruckmesssystem in Baukastenform zur Integration in den Motorbrennraum.

 

Entwicklungsarbeiten der Firma IMES GmbH

Die Abgasnormen für Verbrennungsmotoren unterliegen einer ständigen Verschärfung. Die Umsetzung der verschärften Emissionsgesetze im Bereich industrieller Großmotoren für Lkw und Baumaschinen erfordert den beengten Platzverhältnissen und rauen Umgebungsbedingungen angepasste, robuste und thermodynamisch hochgenaue Messelemente.

Im Rahmen des geförderten FuE-Projektes entwickelte die IMES GmbH ein von Ø 8 mm auf Ø 4 mm miniaturisiertes Zylinderdruckmesselement in Dünnschichttechnik. Die Messbrücke wird so ausgelegt, dass diese für alle Membranträger des Baukastensystems einheitlich ist. Mit nahezu identischen Montagevorschriften und Abläufen können als flexibles Baukastensystem schnell und einfach verschiedene Sensorgeometrien von M8 bis M14 gefertigt werden. Dies ermöglicht eine kostenoptimierte Fertigung der Sensoren, auch im Kleinserienbereich sowie eine außerordentlich schnelle Bemusterung potenzieller Interessenten.

Eine neuartige, von IMES patentierte Wärmeverteilerstruktur ermöglicht eine homogenisierte Temperaturverteilung des Membranträgers und dauerhaft stabile, 0,5 % Full Scale (300 bar) genaue Messwerte.

Die während der Projektlaufzeit entwickelte Aufbau- und Verbindungstechnik erreicht eine bis dato unerreichte Temperaturstabilität von 400 °C und eine maximierte Langzeitstabilität unter dieser Temperaturbelastung in Kombination mit permanenten Vibrationsbelastungen bei hohen Amplituden.

Das entwickelte Sensorbaukastensystem weist technologische Alleinstellungsmerkmale, sowohl im Bereich der Sensoreigenschaften, als auch in deren Fertigung und Aufbau auf. Der Stand der Technik im Bereich der Zylinderdruckmessung an LKW-Großmotoren sowie eines kleinserienfähigen Baukastensystems zur Zylinderdruckmessung wird so von IMES bestimmt.

 

Beitrag des Förderprojektes zur Unternehmensentwicklung

Das im Rahmen des ZIM-Einzelprojektes entwickelte Baukastensystem für Messelemente mit hoher Thermoschockbeständigkeit in Lkw-Großmotoren wird als neue Produktreihe im Bereich verschiedener Diesel- und Gasmotorenhersteller in den Segmenten der Hauptantriebe und Hilfsmotoren vermarktet. Darüber hinaus wird das Baukastensystem erfolgreich in der internen Sensorfertigung, auch im Kleinserienbereich, mit deutlichen Kostenersparnissen eingesetzt. Auf diese Weise hat das Projekt dazu beigetragen, die Gewinnmargen in der Kleinserienproduktion erheblich zu steigern und damit nachhaltiges unternehmerisches Wachstum zu generieren.

 

Leistungen der Fördermittelberater von PFIF zur Realisierung des Förderprojektes

PFIF begleitete das Forschungs- und Entwicklungsvorhaben ab den ersten Konzeptgesprächen und unterstützte die IMES GmbH bei der Festlegung der Themenstellung und der Ausarbeitung der Antrags-, Abruf- und Berichtsunterlagen. Gemeinsam mit PFIF wurde ein ergänzendes Dienstleistungsprojekt beantragt, wodurch die Markteinführung und -wirkung der Projektergebnisse weiter beschleunigt und gesteigert werden konnte.

Durch die Einbindung von PFIF konnten sich die Projektmitarbeiter komplett auf die Forschungs- und Entwicklungstätigkeiten konzentrieren und das Projekt somit in der geplanten Laufzeit erfolgreich abschließen.

Herr Stefan Neumann, Geschäftsführer der IMES GmbH, äußert sich wie folgt zur Beratungsleistung von PFIF:

„Durch die Fördermaßnahmen und die Zusammenarbeit mit PFIF konnten wir den Absatz steigern und Produkte für neue Märkte anbieten.“

 

                  

Logo IMES

 

Das Projekt wurde auf technischer Seite von Hendrik Elsenheimer, auf kaufmännischer Seite von Lisa Giedemann betreut.

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