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Apr 07, 2024

Bericht: Neue Diesel-Einspritztechnologie reduziert Ruß drastisch

Ein bekanntes Wissenschaftsmagazin, dessen Archiv Artikel von Albert Einstein enthält, schrieb kürzlich über eine neue Dieseltechnologie, die nachweislich den Ruß drastisch reduziert. Der Dezember

Ein bekanntes Wissenschaftsmagazin, dessen Archiv Artikel von Albert Einstein enthält, schrieb kürzlich über eine neue Dieseltechnologie, die nachweislich den Ruß drastisch reduziert.

In der Dezemberausgabe von Scientific American wird über ein patentiertes DFI-System (Ducted Fuel Injection) berichtet, das Rußpartikel-Reduktionsraten von 50 bis 100 Prozent nachgewiesen hat.

Der Verbrennungswissenschaftler Charles Mueller, der bei Sandia National Laboratories arbeitet, hat seine Bunsenbrenner-ähnliche Technologie patentieren lassen, die Unterstützung von Ford, Caterpillar, Toyota und Georgia Tech erhalten hat.

Muellers Gerät führt mehr Luft in die Diesel-Einspritzdüsen ein, was für eine gründlichere Verbrennung sorgt und somit deutlich weniger Ruß erzeugt. Seine Idee stammt von dem bescheidenen, aber effektiven Bunsenbrenner.

„Er erkannte, dass durch die Ausstattung von Dieselkraftstoff-Einspritzdüsen mit winzigen Bunsenbrenner-Schornstein-Äquivalenten – kleinen Metallrohren, die in geringem Abstand von der Einspritzdüsenöffnung installiert und auf den Kraftstoffstrom ausgerichtet sind – Kraftstoff und Luft besser vorgemischt werden konnten, um dies sogar zu ermöglichen. rußfreies Brennen mit blauer Flamme“, schreibt Steven Ashley, Chefredakteur von Scientific American. „Und es könnte bei den niedrigeren Temperaturen passieren, die für die Anti-NOx-Verdünnung erforderlich sind.“

In einem Sandia Lab News-Artikel mit dem Titel „Diesel Engine Revolution“ erklärt Mueller, wie sauerstoffhaltige, erneuerbare Dieselkraftstoffe, die in einem DFI-System verwendet werden, die Emissionen weiter senken und zu einer Reduzierung schwerer und kostspieliger Abgasnachbehandlungskomponenten führen könnten.

„Die Verwendung von sauerstoffhaltigen Kraftstoffen mit DFI senkt die Emissionen stärker als DFI mit herkömmlichem Dieselkraftstoff, vielleicht genug, um ein kostengünstigeres Motorsystem zu ermöglichen, da weniger Abgasnachbehandlung erforderlich wäre“, sagt Mueller.

„Bei einem modernen Straßen-Lkw beläuft sich die Nachbehandlung auf etwa 12.000 US-Dollar an Anschaffungs- und Betriebskosten über die gesamte Lebensdauer des Fahrzeugs. Angesichts der großen Anzahl dieser Fahrzeuge und ihrer Bedeutung für die Wirtschaft ist es eine große Sache, auch nur einen Bruchteil dieser Kosten zu senken.“

Herkömmliche Einspritzdüsen für Dieselmotoren produzieren drei- bis zehnmal mehr Kraftstoff, als für die Verbrennung erforderlich ist, sagt Mueller.

„Wenn bei hoher Temperatur so viel überschüssiger Kraftstoff vorhanden ist, entsteht tendenziell viel Ruß“, sagt er. „Durch den Einbau der Kanäle kommen wir dem, was wir ‚magerere Verbrennung mit angehobener Flamme‘ nennen – einer Dieselverbrennung, die keinen Ruß bildet – sehr nahe, da die lokalen Gemische weniger überschüssigen Kraftstoff enthalten.“

Ford und Caterpillar haben kürzlich kooperative Forschungs- und Entwicklungsvereinbarungen mit Sandia unterzeichnet, um die DFI-Technologie voranzutreiben.

Was den Vorstoß für neue umweltfreundliche Technologien betrifft, sagt Ashley, dass der Dieselmotor eine große Arbeitsplatzsicherheit bietet.

„Umweltfreundliche Alternativen, die beispielsweise auf elektrochemischen Batterien und Wasserstoff-Brennstoffzellen basieren, reichen noch nicht aus, um Diesel als kritische Energiequelle in der Weltwirtschaft zu ersetzen“, erklärt Ashley. „Dieselmotoren sind robust, langlebig, kraftstoffeffizient und können vor allem das große Drehmoment liefern, das zum Bewegen großer Dinge erforderlich ist. Die meisten der Hunderte Millionen mittelgroßen und großen Fernverkehrs-Lkw auf Autobahnen fahren heute mit Diesel – ebenso wie die Mehrheit der Züge, Schiffe, Geländefahrzeuge und schweren Maschinen auf der Welt, ganz zu schweigen von vielen Stromgeneratoren, inländischen Pickup-Trucks usw Europäische Personenkraftwagen.“