Experimentelle Untersuchung der Eignung und Leistung von Schmierstoffen in ammoniakbetriebenen Motoren

Mit steigendem Bedarf an emissionsarmen und CO₂-neutralen Kraftstoffen hat sich Ammoniak aufgrund seiner kohlenstofffreien Molekularstruktur sowie der bereits vorhandenen Produktions- und Vertriebsinfrastruktur als vielversprechender alternativer Kraftstoff herausgestellt. Der Einsatz von Ammoniak als Kraftstoff bringt jedoch neue Herausforderungen mit sich, insbesondere im Bereich der Motorschmierung. Die Verbrennung von Ammoniak kann zur Bildung reaktiver Emissionen wie NOx und unverbranntem Ammoniak führen, welche mit den Schmierstoffen reagieren und deren Abbau beschleunigen können.

Schmieröl spielt eine entscheidende Rolle für die Zuverlässigkeit, den Wirkungsgrad und die Lebensdauer von Motorkomponenten. Das Verständnis wie Ammoniak die chemischen und physikalischen Eigenschaften von Schmierstoffen beeinflusst, ist essenziell für den robusten und effizienten Betrieb von ammoniakbetriebenen Motoren. Um dies zu untersuchen, kombiniert die Arbeit Literaturrecherche, Überwachung eines experimentellen ammoniakbetriebenen Motors, sowie Laboranalysen und -experimente.

Ziel:

Das Ziel dieser Masterarbeit ist es, die Auswirkungen von Ammoniak auf die Leistung und die Zusammensetzung von Motorschmierölen zu untersuchen. Die Evaluierung wird durch experimentelle Analyse von Ammoniak-Motorschmierölen und einer detaillierten Literaturrecherche durchgeführt. Die wichtigsten Schlüsse werden für die Entwicklung eines neuen Ölalterungsverfahrens eingesetzt, das reale Motorbedingungen simuliert. Anschließend werden verschiedene experimentelle Öle auf ihre Eignung für den Einsatz in mit Ammoniak betriebenen Motoren bewertet. Die Ergebnisse sollen zur Weiterentwicklung von Schmierstoffen für alternative Kraftstoffe beitragen.

Aufgaben:

Literaturrecherche zum Abbau von Schmieröl mit Fokus auf die Auswirkungen von Ammoniak.
Zustandsüberwachung von Schmierstoffen in einem experimentellen Ammoniak betriebenen Motor.
Entwicklung eines Verfahrens zur künstlichen Alterung von Schmierstoffen.
Untersuchung der Leistungsfähigkeit experimenteller Schmierstoffe unter ammoniakbetriebenen Motorbedingungen mittels Ölalterung.
Dokumentation der Forschungsergebnisse und Verfassen einer Masterarbeit.

Voraussetzungen: Grundkenntnisse in der Konstruktion und Auslegung von Maschinenelementen, Messtechnik und Datenauswertung

Beginn: Ab September 2025

Dauer: ca. 6 Monate

Kontakt:

Univ.-Prof. Dr.-Ing. Nicole Wermuth, +43 (316) 873-30087, nicole.wermuth@lec.tugraz.at
Dr. Martin Vareka, +43 (316) 876-30074, martin.vareka@lec.tugraz.at