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 Wie gefährlich ist Reifenabrieb?
19.02.2018 | Fraunhofer-Institut für Umwelt-, Sicherheits- und Energietechnik UMSICHT

nachricht Verbreitung von Fischeiern durch Wasservögel – nur ein Mythos?
19.02.2018 | Universität Basel

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: Innovation im Leichtbaubereich: Belastbares Sandwich aus Aramid und Carbon

Die Entwicklung von Leichtbaustrukturen ist eines der zentralen Zukunftsthemen unserer Gesellschaft. Besonders in der Luftfahrtindustrie und in anderen Transportbereichen sind Leichtbaustrukturen gefragt. Sie ermöglichen Energieeinsparungen und reduzieren den Ressourcenverbrauch bei Treibstoffen und Material. Zum Einsatz kommen dabei Verbundmaterialien in der so genannten Sandwich-Bauweise. Diese bestehen aus zwei dünnen, steifen und hochfesten Deckschichten mit einer dazwischen liegenden dicken, vergleichsweise leichten und weichen Mittelschicht, dem Sandwich-Kern.

Aramidpapier ist ein etabliertes Material für solche Sandwichkerne. Sein mechanisches Strukturversagen ist jedoch noch unzureichend erforscht: Bislang fehlten...

Im Focus: Die Brücke, die sich dehnen kann

Brücken verformen sich, daher baut man normalerweise Dehnfugen ein. An der TU Wien wurde eine Technik entwickelt, die ohne Fugen auskommt und dadurch viel Geld und Aufwand spart.

Wer im Auto mit flottem Tempo über eine Brücke fährt, spürt es sofort: Meist rumpelt man am Anfang und am Ende der Brücke über eine Dehnfuge, die dort...

Im Focus: Eine Frage der Dynamik

Die meisten Ionenkanäle lassen nur eine ganz bestimmte Sorte von Ionen passieren, zum Beispiel Natrium- oder Kaliumionen. Daneben gibt es jedoch eine Reihe von Kanälen, die für beide Ionensorten durchlässig sind. Wie den Eiweißmolekülen das gelingt, hat jetzt ein Team um die Wissenschaftlerin Han Sun (FMP) und die Arbeitsgruppe von Adam Lange (FMP) herausgefunden. Solche nicht-selektiven Kanäle besäßen anders als die selektiven eine dynamische Struktur ihres Selektivitätsfilters, berichten die FMP-Forscher im Fachblatt Nature Communications. Dieser Filter könne zwei unterschiedliche Formen ausbilden, die jeweils nur eine der beiden Ionensorten passieren lassen.

Ionenkanäle sind für den Organismus von herausragender Bedeutung. Wenn zum Beispiel Sinnesreize wahrgenommen, ans Gehirn weitergeleitet und dort verarbeitet...

Im Focus: In best circles: First integrated circuit from self-assembled polymer

For the first time, a team of researchers at the Max-Planck Institute (MPI) for Polymer Research in Mainz, Germany, has succeeded in making an integrated circuit (IC) from just a monolayer of a semiconducting polymer via a bottom-up, self-assembly approach.

In the self-assembly process, the semiconducting polymer arranges itself into an ordered monolayer in a transistor. The transistors are binary switches used...

Im Focus: Erste integrierte Schaltkreise (IC) aus Plastik

Erstmals ist es einem Forscherteam am Max-Planck-Institut (MPI) für Polymerforschung in Mainz gelungen, einen integrierten Schaltkreis (IC) aus einer monomolekularen Schicht eines Halbleiterpolymers herzustellen. Dies erfolgte in einem sogenannten Bottom-Up-Ansatz durch einen selbstanordnenden Aufbau.

In diesem selbstanordnenden Aufbauprozess ordnen sich die Halbleiterpolymere als geordnete monomolekulare Schicht in einem Transistor an. Transistoren sind...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

VideoLinks
Industrie & Wirtschaft
Veranstaltungen

DFG unterstützt Kongresse und Tagungen - April 2018

21.02.2018 | Veranstaltungen

Tag der Seltenen Erkrankungen – Deutsche Leberstiftung informiert über seltene Lebererkrankungen

21.02.2018 | Veranstaltungen

Digitalisierung auf dem Prüfstand: Hochkarätige Konferenz zu Empowerment in der agilen Arbeitswelt

20.02.2018 | Veranstaltungen

VideoLinks
Wissenschaft & Forschung
Weitere VideoLinks im Überblick >>>
 
Aktuelle Beiträge

Kameratechnologie in Fahrzeugen: Bilddaten latenzarm komprimiert

21.02.2018 | Messenachrichten

Mit grüner Chemie gegen Malaria

21.02.2018 | Biowissenschaften Chemie

Periimplantitis: BMBF fördert zahnärztliches Verbund-Projekt mit 1,1 Millionen Euro

21.02.2018 | Förderungen Preise

Weitere B2B-VideoLinks
IHR
JOB & KARRIERE
SERVICE
im innovations-report
in Kooperation mit academics