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Einflüsse von HVO und FAME auf die Verbrennung und Emissionen moderner PKW-Dieselmotoren

Infolge begrenzter Rohölreserven, steigender Kraftstoffpreise und eines wachsenden Umweltbewusstseins der Gesellschaft ist die Automobil- und Kraftstoffindustrie gezwungen alternative Kraftstoffe zu entwickeln. Diese müssen unter anderem wirtschaftlich und in ausreichender Menge herzustellen sein. Ebenso sind ein möglichst geringer Ausstoß von Kohlendioxidemissionen und eine Reichweite vergleichbar zu konventionellen Kraftstoffen anzustreben. Auf dem Weg hin zu einer CO₂-freien Herstellung von Kraftstoff bietet die Nutzung von Biomasse die Möglichkeit CO₂-neutrale regenerative Kraftstoffe zu produzieren.

Im Rahmen dieser Studie wurden Motorversuche mit FAME (fatty acid methyl ester) und HVO (hydrotreated vegetable oil) als Dieselsubstitute an einem modernen EURO-VI PKW-Dieselmotor durchgeführt. Die Auswirkungen der Kraftstoffe auf die Verbrennung konnten durch Aufnahme des Zylinderdrucks und Anwendung von Einzonen-Verbrennungsmodellen untersucht werden. Weiterhin wurden die gasförmigen und festen Abgasemissionen gemessen und Daten des Steuergerätes aufgezeichnet, um mögliche Kennfeldverschiebungen zu analysieren. Die Ergebnisse der Motorversuche zeigten, dass sowohl HVO als auch FAME die Verbrennnung durch einen verkürzten Zündverzug positiv beeinflussen. Die Rohabgasemissionen von Ruß konnten beim HVO-Betrieb deutlich und CO sowie THC-Emissionen leicht gesenkt werden. Beim Betrieb mit FAME führte dessen geringerer Heizwert zur Beeinflussung von Regelgrößen im Steuergerät. Die Rußemissionen konnten mit FAME aufgrund des im Kraftstoff gebundenen Sauerstoffs um ca. 60 % reduziert werden, während die NO_x-Emissionen leicht anstiegen. Durch eine Anpassung der Steuergerätedaten an FAME bzw. HVO könnten die Emissionen weiter gesenkt werden. Einflüsse der Kraftstoffe auf die Effizienz der Abgasnachbehandlungskomponenten wurden nicht festgestellt.

Copyright:	© Agrar- und Umweltwissenschaftliche Fakultät Universität Rostock
Quelle:	8. Rostocker Bioenergieforum (Juni 2014)
Seiten:	9
Preis:	€ 4,50
Autor:	Dipl.-Ing. Benjamin Stengel Dipl.-Ing. Thomas Sadlowski Dr.-Ing. Volker Wichmann Prof. Dr.-Ing. Horst Harndorf
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