Der Verbrennungsmotor besitzt aus der Sicht der europäischen Automobilhersteller noch eine über mehrere Dekaden andauernde Zukunft. Bei der Motorenentwicklung stehen die Senkung des Kraftstoffverbrauchs und die weitere Erniedrigung der Schadstoffemissionen im Mittelpunkt. Hierbei bieten Motoren mit Direkteinspritzung und Aufladetechnik das größte Potential. Bei Ottomotoren ergibt sich ein Verbrauchsvorteil von etwa 20 % gegenüber der Technik mit Lambda-Sonde und Dreiwege-Katalysator. Mit nahezu 25 % Verbrauchsvorteil gegenüber dem herkömmlichen Ottomotor besitzen jedoch Dieselmotoren mit Aufladung und direkter Hochdruckeinspritzung die größten Chancen, den Platz des verbrauchsgünstigsten PKW-Antriebs für fossile Kraftstoffe einzunehmen. Wird der Hochdruck-Wirkungsgrad der direkteinspritzenden Motoren durch Anpassung des Verdichtungsverhältnisses optimiert, ergibt sich für den Dieselmotor ein um nahezu 2 % höherer Wert als für den Ottomotor. Die durch das Magerverbrennungsverfahren in den direkteinspritzenden Motoren entstehenden höheren Mengen an Stickoxiden im Abgas können zwar durch Abgasrückführung deutlich verringert werden, bedürfen aber zur Einhaltung der geforderten Schadstoffgrenzwerte einer besonderen Abgasnachbehandlung. Diese Nachbehandlung wird beim Ottomotor mittels Adsorberkatalysatoren und beim Dieselmotor mittels DeNOx-Katalysatoren erfolgen. Da diese Katalysatoren jedoch sehr schwefelempfindlich sind, sie werden bereits durch Schwefelgehalte ab 30 ppm im Kraftstoff deaktiviert, ergibt sich die Forderung nach schwefelfreien Ottokraftstoffen und Dieselkraftstoffen. Gesetzgeber und Mineralölindustrie sind aufgefordert, entsprechende Kraftstoffqualitäten zu definieren und einzuführen und damit die Entwicklung der direkteinspritzenden Verbrennungsmotoren voranzutreiben. Eine weitere drastische Senkung der Emissionswerte ist nur mit alterantiven Antriebskonzepten wie Erdgas, Wasserstoff und Brennstoffzelle zu erreichen, wobei letztere langfristig den klassischen Verbrennungsmotor ablösen könnte.
Motoren- und Kraftstoff-Technologien für zukünftige PKW-Entwicklungen
Motor and fuel technologies for future car developments
Mineralöltechnik ; 43 , 4 ; 1-20
1998
20 Seiten, 8 Bilder, 1 Tabelle
Aufsatz (Zeitschrift)
Deutsch