Ethanol, das aus Biomasse hergestellt werden kann und damit ein nachwachsender Kraftstoff mit teilweise geschlossenem Kohlenstoffkreislauf ist, ist eine Alternative zu den fossilen Kraftstoffen. Im Beitrag wird eine Analyse vorgestellt, in der untersucht wurde, inwieweit Ethanol zur CO2-Reduktion beitragen kann. Dazu wird zunächst der Einfluss von Ethanolmischkraftstoffen auf otto- und dieselmotorische Brennverfahren analysiert. Es wird deutlich, dass durch gezielte Anpassung der Ottomotorenauslegung an die Selbstzündunwilligkeit und die hohe Verdampfungsenthalpie von Ethanol CO2-Emissionen vermindert werden können. Im Dieselmotor reduziert die Beimischung von Ethanol die Partikelemissionen, gleichzeitig wirkt sich die Selbstzündunwilligkeit von Ethanol im niedrigen Teillastbereich nachteilig aus. Auf die Anforderungen von Ethanolkraftstoffen an die otto- und dieselmotorische Applikation wird im Beitrag ausführlich eingegangen. Im Ottomotor geht es dabei vor allem und die Beherrschung des Kaltstarts und Warmlaufs sowie die Ölverdünnung. Bei Dieselmotoren sind verbesserte Regelungskonzepte notwendig, da die reduzierte Cetanzahl Einflüsse auf den Verbrennungsablauf hat. Die Werkzeuge und Techniken für die genannten Applikationen sind grundsätzlich verfügbar. Die Bewertung der CO2-Potenziale ergibt, dass durch Downsizing bei zunehmenden Ethanolbeimischungen höhere CO2-Minderungen erzielt werden können. Dazu müssen Aufladetechnologien erhöhte Aufladegrade ermöglichen. Bei Dieselmotoren dagegen ergibt sich zwar kein unmittelbarer Wirkungsgradvorteil, allerdings werden die Rußemissionen reduziert, sodass sich längere Regenerationsintervalle ergeben. Ethanol bietet also ein CO2-Reduktionspotenzial zusätzlich zum teilweise geschlossenen CO-Kreislauf bei der Produktion.
Ethanol und sein Potenzial für Downsizing-Motorenkonzepte
Motortechnische Zeitschrift ; 73 , 2 ; 120-125
2012
6 Seiten, 6 Bilder, 1 Tabelle, 9 Quellen
Aufsatz (Zeitschrift)
Deutsch
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