- Schadstoffausstoß bei der Benzindirekteinspritzung
Ruß entsteht nicht nur in Dieselmotoren
Wird der Kraftstoff unmittelbar in den Brennraum eingespritzt, kann der
Benzinverbrauch von Ottomotoren am deutlichsten gesenkt werden. So
jedenfalls lautet die Einschätzung vieler Experten, die nach Sparkonzepten
für technische Verbrennungsprozesse suchen. Wie viel Ruß dieses Verfahren
erzeugt, weiß jedoch bisher niemand. Der Lehrstuhl für Technische
Thermodynamik (LTT) der Universität Erlangen-Nürnberg unter der Leitung von
Prof. Dr. Alfred Leipertz und die Erlanger ESYTEC Energie und Systemtechnik
GmbH, die dieses Problem gemeinsam angehen, erhalten dazu bis zu 611.200
Euro Unterstützung von der Bayerischen Forschungsstiftung.
Ruß ist einer der bekanntesten und am meisten gefürchteten Schadstoffe im
Abgas von Kraftwagen. Eingeatmete Rußflocken können sich in der Lunge
ablagern und krankhafte Veränderungen fördern. An Dieselmotoren werden die
Wirkmechanismen von Rußbildung und -abbrand seit vielen Jahren untersucht.
Im Jahr 2001 hat der LTT Erlangen ein Großprojekt zur Schadstoff- und
Verbrauchsminderung bei modernen Dieselmotoren abgeschlossen, das sieben
weitere Kooperationspartner einbezog und ebenfalls von der Bayerischen
Forschungsstiftung gefördert wurde. Dabei ergab sich, dass nicht unbedingt
mehr Stickoxide ausgestoßen werden müssen, wenn weniger Ruß entsteht. Neben
der Betriebstemperatur ist die Durchmischung wichtig für den Rußanteil, der
nicht verbrennt und als Schadstoff übrig bleibt.
Die Rußproblematik, die vom direkteinspritzenden Dieselmotor bekannt ist,
ist auch bei der Benzindirekteinspritzung zu beachten; allerdings liegt der
Ausstoß auf deutlich niedrigerem Niveau. Durch die Kombination mehrerer
Lasermessverfahren sollen Ursachen und Einflussgrößen innerhalb des Motors,
zum Teil auch beim Austritt aus dem Motor erfasst werden. Im Zentrum steht
die Absicht, Zusammenhänge zwischen der Rußbildung und der
Kraftstoffverteilung zum Zündzeitpunkt bzw. während der Entflammungsphase
aufzudecken. Außerdem soll festgestellt werden, ob bei der Verbrennung in
Benzinmotoren dieselbe “Schere” klafft, die es erschwert, Stickoxid- und
Rußabgabe gleichzeitig zu minimieren.
Insgesamt hat das Projekt ein Volumen von rund 1,35 Millionen Euro. Rund
165.000 Euro bringt die Firma ESYTEC als Eigenbeteiligung ein. Die BMW AG
München steuert 400.000 Euro zur Finanzierung bei, die Robert Bosch GmbH
Stuttgart ist mit knapp 160.000 Euro beteiligt.
Weitere Informationen
Prof. Dr.-Ing. Alfred Leipertz
Lehrstuhl für Technische Thermodynamik
Telefon 09131/ 85 - 29900
sek@ltt.uni-erlangen.de
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An dem Einzylinder-Transparentmotor können die Vorgänge bei der
Direkteinspritzung von Benzin beobachtet werden.
Mediendienst FORSCHUNG Nr. 637 vom 1.10.2002
Sachgebiet Öffentlichkeitsarbeit (Pressestelle)
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