Es werden zunehmend Antriebskonzepte mit alternativen Kraftstoffen diskutiert. Erdgas weist gegenüber herkömmlichen Kraftstoffen wie Diesel und Benzin energiebezogen einen CO2-Vorteil von ca. 25 % auf. Im Beitrag werden Untersuchungen dargestellt zum Vorteil des Einsatzes bei Bus- und Nutzfahrzeugmotoren über 3.5 Tonnen Fahrzeugmasse gegenüber den heute hocheffizienten Dieselaggregaten. Es werden heutige und zu erwartende Tendenzen von Motoren für schwere Nutzfahrzeuge und Busse dargestellt. Die in der Vergleichsstudie betrachteten Dieselmotoren unterschiedlicher Hersteller mit Euro-2-Zulassung und Euro-3-Zulassung sind serienmäßige Antriebsquellen von Nutzfahrzeugen. Die betrachteten Erdgasmotoren bestehen meist aus einem Grundmotor der Dieselbaureihe mit Anpassungen für die ottomotorische Verbrennung. Die Dieselaggregate wurden mit handelsüblichem Triebstoff betreiben. Je nach Herkunft ist die Zusammensetzung von Erdgas unterschiedlich. Für die Typenprüfung von Erdgasmotoren gem. der europäischen Nutzfahrzeug- Richtlinie wird der Prüfmotor mit mindestens zwei Eckgasen untersucht. Das als G25 bezeichnete low gas besteht aus einer Mischung aus Methan und Stickstoff, das als GR bezeichnete high gas besteht aus Methan und Ethan. Die Testzyklen und die Versuchseinrichtung werden erläutert. Ergebnisse werden hinsichtlich Kohlenmonoxid, Kohlenwasserstoffe, Stickoxide, Partikel, Kohlendioxid und Kraftstoffverbrauch sowie Wirkungsgrad dargestellt. Der Erdgasantrieb bestätigt bei den limitierten Abgaskomponenten seine Vorteile gegenüber den herkömmlichen Antrieben. In städtischen Gebieten und im Agglomerationsverkehr kann dies nebst der tieferen Lärmbelastung gegenüber den Dieselaggregaten zu einer Umweltentlastung beitragen. Erdgasantriebe sind im Linienbuseinsatz sinnvoll. Bei den CO2-Emissionen liegt der Treibstoff Erdgas mit den Dieselmotoren teilweise gleich auf. Bei der Motorauslegung spielen die Kosten eine wichtige Rolle. Die Erdgas-Magermixmotoren können mit kleinerem Aufwand vom Diesel- und Erdgasbetrieb umgerüstet werden, jedoch wird dieser Kostenvorteil mit tieferem Wirkungsgrad und höherem CO2-Ausstoß bezahlt. Dieselmotoren zeichnen sich neben dem sehr hohen Wirkungsgrad gleichzeitig durch ihre Standfestigkeit und Zuverlässigkeit aus. Neue Technologien werden den Wirkungsgradvorteil des Selbstzünders weiter stärken sowie die Nachteile bei den Schadstoffen verringern.
Diesel- und Erdgasmotoren für schwere Nutzfahrzeuge. Emissionen, Verbrauch und Wirkungsgrad
Diesel and natural gas engines for heavy duty vehicles. Emissions, fuel economy, and efficiency
Motortechnische Zeitschrift ; 66 , 5 ; 394-402
2005
9 Seiten, 10 Bilder, 4 Tabellen, 12 Quellen
Article (Journal)
German
Dieselmotoren und Erdgasmotoren fuer schwere Nutzfahrzeuge : Emissionen, Verbrauch und Wirkungsgrad
Automotive engineering | 2005
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