Zielsetzung und Anlass des Vorhabens<\/p>\n
Wasserzus\u00e4tze zum dieselmotorischen Verbrennungsproze\u00df senken die Stickoxid- und Ru\u00dfbildung. Ebenso konnten f\u00fcr Kraftstoffdampf\/Wasserdampf-Gemische, die bei der Entwicklung eines keramischen Brennwertheizger\u00e4tes als Brennstoff untersucht wurden, sehr niedrige Stickoxid- und Ru\u00dfemissionen nachgewiesen werden. Die Verwendung dieses als \u00d6l-Dampf bezeichneten gut z\u00fcnd- und brennf\u00e4higen Gemisches im Dieselmotor wurde empfohlen. Im Rahmen einer Grundsatzuntersuchung war durch Motorversuche die prinzipielle Wirksamkeit der verbrennungstechnischen und thermodynamischen Effekte dieses Verfahrens bei dieselmotorischer Verbrennung zu pr\u00fcfen. Die Frage zur praktikablen Anwendbarkeit war zu beantworten.<\/p>\n
Darstellung der Arbeitsschritte und der angewandten MethodenZur Durchf\u00fchrung der Untersuchungen wurde ein geeigneter Pr\u00fcf- und Me\u00dfaufbau auf einem Motorenpr\u00fcfstand erstellt. Dieser Arbeitsschritt umfa\u00dfte neben der Anpassung des Pr\u00fcfmotors an die Erfordernisse des Verfahrens die Entwicklung eines \u00d6ldampf-Wasserdampferzeugers einschlie\u00dflich geeigneter Me\u00df- und Regeleinrichtungen und die Entwicklung einer frei steuerbaren \u00d6l-Dampf-Direkt-Injektionseinrichtung. F\u00fcr eine Parametermatrix bez\u00fcglich der Laststufen, \u00d6ldampftemperaturen und Wasserverh\u00e4ltnisse wurden Motorversuche durchgef\u00fchrt bei optimierten Einblaseparametern. Dabei erfolgte neben der Erfassung der \u00fcblichen Me\u00dfdaten jeweils eine vollst\u00e4ndige Abgasanalyse und die Aufzeichnung von Ventilhub- und Zylinderdruckverlauf. Ebenso wurde das Laufverhalten des Motors registriert.
\nDie Auswertung der Ergebnisse im Vergleich zum Ausgangsdieselmotor und zu den Grenzwerten der Abgasgesetzgebung erlaubte die Beurteilung des Verfahrens aus verfahrenstechnischer und umweltrelevanter Sicht.<\/p>\n
Ergebnisse und Diskussion<\/p>\n
Im Rahmen der Grundsatzuntersuchungen ist es gelungen, ein hydraulisch bet\u00e4tigtes Injektionsventil zu entwickeln, welches die Direkt-Injektion des \u00d6ldampf-Wasserdampf-Gemisches bei frei steuerbaren Einblaseparametern erm\u00f6glicht. Die Problematik dieser \u00d6l-Hei\u00dfdampf-Injektion wurde zu Beginn der Arbeiten untersch\u00e4tzt und bestimmte ma\u00dfgeblich den Fortgang der Arbeiten. Eine kostenneutrale Verl\u00e4ngerung der Projektlaufzeit wurde hierdurch notwendig.<\/p>\n
In Auswertung der Motorversuche lassen sich die folgenden Ergebnisse aufzeigen.<\/p>\n
Kraftstoffdampf\/Wasserdampf-Gemisch ist als Brenngas in begrenztem Betriebsbereich bei dieselmotorischer Verbrennung grunds\u00e4tzlich geeignet. Dabei werden bemerkenswert niedrige Emissionswerte bez\u00fcglich der Abgasproblemkomponenten Stickoxide und Ru\u00df erreicht (NOx < 20 ppm, Bosch-Schw\u00e4rzungs-Zahl BSZ < 0,1).\n\nEine deutliche Leistungssteigerung wurde nicht erreicht. Eine Verbesserung des Wirkungsgrades ist nicht erkennbar.\n\nGrenzen im dargestellten dieselmotorischen Arbeitsproze\u00df werden gesetzt durch die S\u00e4ttigungsgrenze von Kraftstoffdampf im Wasserdampf (Taubereich) und durch die Z\u00fcndgrenze des \u00d6l-Dampf-Luft-Gemisches bei Teillast (Luftverh\u00e4ltnis lambda ~ 2). Nachteilig sind die notwendig hohen Wasserdampfanteile im \u00d6l-Dampf-Gemisch.\n\nW\u00e4rmeenergiebetrachtungen zeigen, da\u00df die Erzeugung von \u00d6l-Dampf der erforderlichen Qualit\u00e4t durch Nutzung der Abgasenthalpie nicht vollst\u00e4ndig gelingt. Der Einsatz von zus\u00e4tzlicher Heizenergie verbietet sich aus \u00f6konomischen und energetischen Gesichtspunkten.\n\nTrotz der herausragenden Ergebnisse bez\u00fcglich der Stickoxid- und Ru\u00dfemissionen und seinen begrenzten Betriebsbereichen ist die Anwendung des \u00d6l-Dampf-Prinzips im dieselmotorischen Verbrennungsproze\u00df vor allem aus betriebstechnischen Gesichtspunkten nicht praktikabel.\n\n\n\u00d6ffentlichkeitsarbeit und Pr\u00e4sentation\n\nMe\u00dfergebnisse der Motorversuche werden zur Unterst\u00fctzung eines Promotionsverfahrens der Uni Rostock zur Verf\u00fcgung gestellt.\n\n\nFazit\n\nGrundsatzuntersuchungen zum Nachweis der prinzipiellen Wirksamkeit des \u00d6l-Dampf-Prinzips bei der Anwendung am Dieselmotor wurden erfolgreich durchgef\u00fchrt. Durch empirische Versuche mit einem Pr\u00fcfmotor konnten M\u00f6glichkeiten und Grenzen des Verfahrens aufgezeigt werden. Der Abschlu\u00df der Untersuchungen erlaubt eine n\u00fcchterne Beurteilung des Verfahrens. Das Potential des \u00d6l-Dampf-Prinzips ist einsch\u00e4tzbar.\n\nBesonders im Hinblick auf \u00f6konomische Aspekte wird derzeit kein Sinn in der Fortf\u00fchrung der Arbeiten gesehen.\n\nAufgrund der herausragenden Ergebnisse bez\u00fcglich Ru\u00df- und Stickoxidemissionen ist die Verwendung des Prinzips f\u00fcr Sonderanwendungsf\u00e4lle denkbar.\n<\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"
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