Großdieselmotoren dominieren den Markt für Haupt- und Hilfsantriebe von zivilen Seeschiffen. Mittelschnelllaufende Viertakt-Hauptmotor setzten sich insbesondere bei Passagierschiffen, Fähren, Produktentankern und Containerfeedern durch. Gegenwärtig wird eine Verringerung der international gültigen IMO-Emissionsgrenzwerte um 2 bis 3 g/kWh ab 2011 diskutiert. Aufgrund verschärfter Emissionsgesetze streben die Großdieselmotorenhersteller an, den NO(x)-Ausstoß verbrauchsneutral weiter zu reduzieren. In dem FVV-Vorhaben Nr. 821 'Innermotorische NO(x)-Reduzierung' wurden die Möglichkeiten innermotorischer Maßnahmen zur NO(x)-Verminderung bei mittelschnellen Schwerölmotoren theoretisch und experimentell untersucht mit dem Ziel , die spezifischen NO(x)- Emissionen im Zyklus E2 nach ISO 8178, allein durch innermotorische Maßnahmen zu halbieren. Für die Untersuchungen wurde ein fremdaufgeladener Forschungsmotor verwendet, der auf der Serienmaschine MAN B&W 32/40 mit konventioneller Einspritzung basiert. Die Ergebnisse können wie folgt zusammengefasst werden: Mit einem gemäßigten Miller-Prozess wurde bei angehobener Verdichtung unter den gegebenen Randbedingungen eine Absenkung der NO(x)-Zyklusemission auf 72 % nachgewiesen. Eine zweistufige Aufladung ermöglicht mit extremen Miller-Steuerzeiten eine Verringerung der spezifischen NO(x)-Emission auf 56 % bei konstantem Volllastverbrauch. Steuerzeiten mit Restgasrückhalt führen unter den Randbedingungen eines sicheren Schwerölbetriebs nicht zum Ziel. Als Option für die Absenkung der Stickoxidemissionen bei begrenztem Ladeluftdruck ist auch eine Mitteldruckreduzierung in die Betrachtungen einzubeziehen. Durch den Einsatz eines elektronisch gesteuerten Speichereinspritzsystems mit variablen Einspritzparametern ist der Betrieb des Motors mit konventionellen sowie mit gemäßigten Miller- Steuerzeiten und erhöhter Verdichtung im gesamten Lastbereich bei Nenndrehzahl möglich, ohne dass die Rußzahlen FSN = 0.4 überschreiten. Der Betrieb mit extremen Miller-Steuerzeiten bleibt vorerst problematisch.
Innermotorische NO(x)-Minderung in mittelschnelllaufenden Großdieselmotoren
Motortechnische Zeitschrift ; 68 , 11(+Bl) ; 964-972
2007
9 Seiten, 12 Bilder, 4 Quellen
Aufsatz (Zeitschrift)
Deutsch
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