Eckhardt, M. (2020). Potenzial von sauerstoffhaltigen Dieselersatzkraftstoffen nach Reformierung mit Abgaswärme: Untersuchungen am Einzylinder-Forschungsmotor [Diploma Thesis, Technische Universität Wien]. reposiTUm. https://doi.org/10.34726/hss.2020.73463
Die Probleme des Dieselmotors bezüglich des NOx-Partikel Trade-Offs sind bekannt, aber nicht die einzigen Gründe für die Forschung an zukünftigen Technologien. Das Bestreben zur Steigerung der Effizienz ist ein wichtiger Punkt, genauso wie die Reduzierung von Kohlendioxid-Emissionen, welche im Bezug zum Thema Klimawandel eine entscheidende Rolle spielen. Bei letzterem bieten vor allem Biogene Kraftstoffe ein hohes Potential durch ihre neutrale CO2-Bilanz. Beim Thema Effizienz scheint der Zenit der Entwicklung bald erreicht zu sein, Potential bietet hier noch das Thema Energierückgewinnung. Zur Abdeckung all dieser Punkte bietet sich die thermochemische Rekuperation in Form von Reformierung durch Abgaswärme an. Einerseits haben Biokraftstoffe eine gute Eignung zur Reformierung und andererseits besteht auch eine Möglichkeit den NOx-Partikel Trade-Off positiv zu beeinflussen. In dieser Arbeit wird die Einbringung von Synthesegas und ihre Auswirkungen auf einen Einzylinder-Prüfstandsmotor im Dual-Fuel Betrieb mit Diesel untersucht. Die Gewinnung des Synthesegases, ein Gas dessen Hauptkomponenten Wasserstoff und Kohlenmonoxid sind, erfolgt über Abgasreformierung, wobei diese nur simuliert und die entsprechende Gaszusammensetzung selbst gemischt wird. Untersucht wird hierbei eine Zusammensetzung, die auf der vollständigen Reformation von (Bio-)Ethanol basiert, um eine Auskunft über das Verhalten von sauerstoffhaltigen Dieselersatzkraftstoffen zu erhalten. Betrachtet wird ein Teillastpunkt bei 5 pmi und ein Betriebspunkt in Volllast bei 15 pmi, jeweils bei 1500 min-1. Neben der Untersuchung des Brennverhaltens und der Emissionen, erfolgte auch eine detaillierte Analyse des Wirkungsgrades.
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The problems of the diesel engine with regard to the NOx-Particle trade-off are well known, but not the only reasons for research into future technologies. The effort to increase efficiency is an important point, as well as the reduction of carbon dioxide emissions, which play a decisive role in relation to climate change. For the last one, biogenic fuels offer a great potential due to their neutral CO2 balance. When it comes to efficiency, development will hit the top soon, energy recovery is one option that still offers potential. To cover all of these points, thermochemical recuperation in the form of fuel reforming using exhaust gas heat is ideal. On the one hand, biofuels are well suited for reforming and, on the other hand, there is also the possibility of positively influencing the NOx-Particle trade-off. In this thesis the injection of synthesis gas and its effects on a single-cylinder test engine in dual-fuel operation with diesel is investigated. The synthesis gas, a gas whose main components are hydrogen and carbon monoxide, is gained via exhaust gas reforming, which was only simulated and the corresponding gas composition itself being mixed. A composition is being investigated that is based on the complete reformation of (bio) ethanol, in order to obtain information about the behavior of oxygen-containing diesel substitute fuels. A partial load point at 5 pmi and a at full load point at 15 pmi, each at 1500 min-1 are examined. In addition to the investigation of the burning behavior and emissions, a detailed analysis of the efficiency was carried out.
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Abweichender Titel nach Übersetzung der Verfasserin/des Verfassers
