Aktualisiert: 2023-05-01
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Emissionsfreie Mobilität und Energiewende
Schlüsselwort: Oxymethylenether
Emissionsfreie Mobilität und Energiewende
Beitrag zum optimalen Betrieb eines Verbrennungsmotors mit dem potentiell klimaneutralen Kraftstoff Oxymethylenether
Nachhaltigkeit, Klimaneutralität und Umweltneutralität sind drei wesentliche Zielgrößen für die Erforschung und Entwicklung neuer Technologien. Der Verkehrssektor besitzt das Potential, alle genannten Zielgrößen zu adressieren. Die Energieträger für den Verkehrssektor haben einen zentralen Einfluss auf die resultierenden Schadstoff- und CO2-Emissionen des gesamten Sektors. Aufgrund der hohen Relevanz von verbrennungsmotorisch angetriebenen Fahrzeugen wird der synthetisch hergestellte, potentiell CO2-neutrale PtL-Kraftstoff Oxymethylenether, kurz OME, untersucht. Mit diesem Kraftstoff werden unter Berücksichtigung verschiedener Einführungspfade die motorischen Potentiale erforscht.
Mischungen (Blends) aus konventionellem Dieselkraftstoff und OME werden in einem ausgewählten Versuchsfahrzeug analysiert. Dabei wird der Einfluss des Kraftstoffblends hinsichtlich der Bewertungskriterien Fahrdynamik, Schadstoffemissionen und Klimabilanz bewertet.
Für die Nutzung von OME als Reinkraftstoff werden neuartige Betriebsstrategien definiert und konkretisiert. Dabei werden insbesondere der Aufbruch des Zielkonflikts zwischen gleichzeitig niedrigen Stickoxid- und Partikelemissionen mit OME sowie der stöchiometrische Motorbetrieb berücksichtigt. Darauf aufbauend wird eine neuartige Betriebsstrategie mit dem Ziel möglichst geringer Stickoxidemissionen (Strategie „Low NOx“ mit Drei-Wege-Katalysator als Abgasnachbehandlungssystem) ausgearbeitet und in Form von zwei (Last-) Regelungskonzepten konkretisiert. Die grundsätzliche Funktionsfähigkeit der Betriebsstrategie mit den dazugehörigen Regelungskonzepten und dem ausgewählten Abgasnachbehandlungssystem wird an einem Einzylinderforschungsmotor am Motorenprüfstand unter anderem mit minimalen Stickoxidkonzentrationen im Abgas bestätigt.
Aktualisiert: 2020-08-31
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Emissionsminderung am Nutzfahrzeugdieselmotor durch optimierte Prozessführung und synthetische Kraftstoffe
Die vorliegende Arbeit untersucht die Möglichkeiten der Optimierung von Dieselmotoren für Industrieanwendungen mit vorwiegend innermotorischen Maßnahmen. Dazu wird ein Motorprüfstand mit einem Prototyp eines zukunftsorientiert ausgerüsteten Industriemotors eingesetzt. An diesem Motor werden die grundsätzlichen Einflussgrößen auf die Verbrennung im Hinblick auf deutlich gesteigerte Abgasrückführungsraten (AGR) und abgesenkte Kühlertemperaturen bis weit unter den Taupunkt untersucht. Ziel ist dabei, die strengsten geforderten Grenzwerte für Stickoxidemissionen von 0,4 g/kWh zu erreichen. Für die Optimierung der Kalibrierung wird die Methodik der statistischen Versuchsplanung (DoE - Design of Experiments) angewendet. Der Motor wird weiter für eine Verwendung mit dem synthetischen Kraftstoff Oxymethylether (OME) untersucht. Durch die rußarme Verbrennung dieses sauerstoffhaltigen Kraftstoffs und die potentiell klimafreundliche Herstellbarkeit bietet sich in dieser Kombination ein interessanter Ansatz für Dieselmotorkonzepte in der Zukunft.
Aktualisiert: 2019-12-12
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Emissionsreduktion bei Dieselmotoren durch den Einsatz sauerstoffhaltiger Kraftstoffe
In der vorliegenden Arbeit wurden wesentliche Aspekte der Nutzung von sauerstoffhaltigen Dieselkraftstoffen in Verbrennungsmotoren theoretisch betrachtet und experimentell untersucht. Mischungen von Diesel mit Oxygenaten sowie reine Oxygenate wurden in einem Heavy-Duty Einzylinder-Dieselmotor vermessen.
Aktualisiert: 2022-12-03
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