Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Dieselmotor: Saubere Verbrennung rückt näher

31.05.2007
Uni Karlsruhe präsentiert neues Einspritzverfahren auf der Woche der Umwelt

Dieselmotoren sind in Verruf geraten - sie produzieren zuviel Ruß und Stickoxide. Wissenschaftler am Institut für Kolbenmaschinen (IfKM) der Universität Karlsruhe haben eine Möglichkeit ausgetüftelt, die sowohl Ruß- als auch Stickoxidbildung reduziert. Professor Dr. Ulrich Spicher, IfKM-Leiter: "Durch die neue Technologie geht die Rußbildung des Testmotors um 47 Prozent, die Stickoxidbildung um 53 Prozent zurück." Ihre Ergebnisse präsentieren die Wissenschaftler am 5. und 6. Juni auf der "Woche der Umwelt" im Schloss Bellevue in Berlin (Standnummer 86). Unter der Schirmherrschaft von Bundespräsident Horst Köhler will die Veranstaltung Chancen zur Lösung globaler Umweltfragen aufzeigen.

Dieselmotoren arbeiten nach einem zweiphasigen Prinzip: In der Voreinspritzphase bringt eine Düse eine kleine Menge Kraftstoff in den Brennraum ein, wo er sich entzündet. In der folgenden Haupteinspritzphase spritzt die gleiche Düse den größten Anteil des Kraftstoffs direkt in diese Flamme. Die Folge: Während dieser Phase entstehen viele Rußpartikel. Einer der Gründe: Das Verhältnis von Kraftstoff zu Sauerstoff ist hoch (fette Verbrennung). Dadurch ist an dieser Stelle des Brennraums nicht genügend Sauerstoff vorhanden, der den entstehenden Ruß oxidieren und damit unschädlich machen könnte.

Dieses Problem behebt die am IfKM entwickelte Einspritzstrategie. Sie nämlich trennt die Vor- und Haupteinspritzung nicht nur zeitlich, sondern auch räumlich. Wie bei herkömmlichen Dieselmotoren wird auch hier zunächst die Voreinspritzphase eingeläutet. Dann aber bringt eine zweite Düse an einer anderen Stelle im Brennraum den Hauptanteil des Kraftstoffs ein. Ein erster Vorteil: "Wir nutzen den Sauerstoff, der im gesamten Brennraum verteilt ist, durch die räumliche Trennung besser aus", erklärt Spicher.

Ein weiteres Problem der Dieselmotoren jedoch sind die hohen Stickoxidemissionen, sodass dieses Prinzip allein noch nicht zum Durchbruch verhalf. Erst in Kombination mit einer Abgasrückführung erreicht der Versuchsmotor die oben genannten Werte. Dabei leiten die Forscher etwas 35 Prozent der entstehenden Abgase wieder in den Motor-Brennraum zurück. Diese Methode führt zu einer niedrigeren Verbrennungstemperatur, sodass weniger Stickoxide entstehen. Spicher: "Mit dieser Kombination haben wir erreicht, was bisher nicht möglich war: Die gleichzeitige Reduzierung der Ruß- und der Stickoxidemissionen."

Mit der räumlichen Trennung gehen die Karlsruher Wissenschaftler neue Wege. Spicher: "Unser Ansatz möchte den Ruß durch Veränderungen im Motor erst gar nicht entstehen lassen - das ist bisher bei robusten, konventionellen Brennverfahren noch niemandem gelungen."

Hintergrund Dieselmotoren
Dieselmotoren haben gegenüber Ottomotoren einen höheren Wirkungsgrad. Sie verbrauchen also für die gleiche Leistung weniger Kraftstoff, sodass weniger Kohlendioxid entsteht als bei Ottomotoren. Dieser Aspekt ist im Hinblick auf die Klimaerwärmung und die geplante Reduzierung des CO2-Ausstoßes von großer Bedeutung. Ein Nachteil der Dieseltechnologie ist die Rußbildung. Ihr begegnet die Industrie derzeit vor allem durch die Nachbehandlung der Abgase, zum Beispiel durch Partikelfilter.
Weitere Informationen:
Klaus Rümmele
Presse und Kommunikation
Universität Karlsruhe (TH)
Telefon: 0721/608-8153
E-Mail: ruemmele@verwaltung.uni-karlsruhe.de

Dr. Elisabeth Zuber-Knost | idw
Weitere Informationen:
http://www.presse.uni-karlsruhe.de/7441.php

Weitere Berichte zu: Brennraum Dieselmotor Düse Kraftstoff Sauerstoff Verbrennung

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Ökologie Umwelt- Naturschutz:

nachricht Intelligentes Wassermanagement für Indiens Städte
24.11.2017 | Fraunhofer-Institut für Grenzflächen- und Bioverfahrenstechnik IGB

nachricht Antarktisches Meereis: mehr Schutz als Vorratskammer für Krilllarven
22.11.2017 | Carl von Ossietzky-Universität Oldenburg

Alle Nachrichten aus der Kategorie: Ökologie Umwelt- Naturschutz >>>

Die aktuellsten Pressemeldungen zum Suchbegriff Innovation >>>

Die letzten 5 Focus-News des innovations-reports im Überblick:

Im Focus: Metamaterial mit Dreheffekt

Mit 3D-Druckern für den Mikrobereich ist es Forschern des Karlsruher Instituts für Technologie (KIT) gelungen ein Metamaterial aus würfelförmigen Bausteinen zu schaffen, das auf Druckkräfte mit einer Rotation antwortet. Üblicherweise gelingt dies nur mit Hilfe einer Übersetzung wie zum Beispiel einer Kurbelwelle. Das ausgeklügelte Design aus Streben und Ringstrukturen, sowie die zu Grunde liegende Mathematik stellen die Wissenschaftler in der aktuellen Ausgabe der renommierten Fachzeitschrift Science vor.

„Übt man Kraft von oben auf einen Materialblock aus, dann deformiert sich dieser in unterschiedlicher Weise. Er kann sich ausbuchten, zusammenstauchen oder...

Im Focus: Proton-Rekord: Magnetisches Moment mit höchster Genauigkeit gemessen

Hochpräzise Messung des g-Faktors elf Mal genauer als bisher – Ergebnisse zeigen große Übereinstimmung zwischen Protonen und Antiprotonen

Das magnetische Moment eines einzelnen Protons ist unvorstellbar klein, aber es kann dennoch gemessen werden. Vor über zehn Jahren wurde für diese Messung der...

Im Focus: New proton record: Researchers measure magnetic moment with greatest possible precision

High-precision measurement of the g-factor eleven times more precise than before / Results indicate a strong similarity between protons and antiprotons

The magnetic moment of an individual proton is inconceivably small, but can still be quantified. The basis for undertaking this measurement was laid over ten...

Im Focus: Reibungswärme treibt hydrothermale Aktivität auf Enceladus an

Computersimulation zeigt, wie der Eismond Wasser in einem porösen Gesteinskern aufheizt

Wärme aus der Reibung von Gestein, ausgelöst durch starke Gezeitenkräfte, könnte der „Motor“ für die hydrothermale Aktivität auf dem Saturnmond Enceladus sein....

Im Focus: Frictional Heat Powers Hydrothermal Activity on Enceladus

Computer simulation shows how the icy moon heats water in a porous rock core

Heat from the friction of rocks caused by tidal forces could be the “engine” for the hydrothermal activity on Saturn's moon Enceladus. This presupposes that...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

IHR
JOB & KARRIERE
SERVICE
im innovations-report
in Kooperation mit academics
Veranstaltungen

Mathematiker-Jahrestagung DMV + GDM: 5. bis 9. März 2018 an Uni Paderborn - Über 1.000 Teilnehmer

24.11.2017 | Veranstaltungen

Forschungsschwerpunkt „Smarte Systeme für Mensch und Maschine“ gegründet

24.11.2017 | Veranstaltungen

Schonender Hüftgelenkersatz bei jungen Patienten - Schlüssellochchirurgie und weniger Abrieb

24.11.2017 | Veranstaltungen

 
VideoLinks
B2B-VideoLinks
Weitere VideoLinks >>>
Aktuelle Beiträge

Mathematiker-Jahrestagung DMV + GDM: 5. bis 9. März 2018 an Uni Paderborn - Über 1.000 Teilnehmer

24.11.2017 | Veranstaltungsnachrichten

Maschinen über die eigene Handfläche steuern: Nachwuchspreis für Medieninformatik-Student

24.11.2017 | Förderungen Preise

Treibjagd in der Petrischale

24.11.2017 | Biowissenschaften Chemie