Die IMES GmbH entwickelt ein thermodynamisch hochgenaues Zylinderdruckmesssystem in Baukastenform zur Integration in den Motorbrennraum.
Ziel des geförderten Projekts war die Entwicklung eines kompakten und präzisen Sensorsystems, das den hohen thermischen Belastungen und den beengten Platzverhältnissen industrieller Großmotoren gerecht wird.
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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 wurde so ausgelegt, dass sie für alle Membranträger des Baukastensystems einheitlich ist.
Mit nahezu identischen Montagevorschriften und Abläufen können im flexiblen 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.
ZIM – Zentrales Innovationsprogramm Mittelstand
140.000 €
30 Monate
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.
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.
PFIF begleitete das Forschungs- und Entwicklungsvorhaben ab den ersten Konzeptgesprächen und unterstützte die IMES GmbH bei der Festlegung der Themenstellung sowie bei 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 vollständig auf die Forschungs- und Entwicklungstätigkeiten konzentrieren und das Projekt in der geplanten Laufzeit erfolgreich abschließen.
