Schadstoffreduzierung Und Kraftstoffverbrauch Von Pkw-Verbrennungsmotoren

ISBN-13: 9783709193068 / Niemiecki / Miękka / 2012 / 214 str.

Fred Schafer; Richard Van Basshuysen

Opis

Das Buch behandelt die Entstehung von Schadstoffemissionen und die Moglichkeiten zu deren Verringerung sowie den Kraftstoffverbrauch bei Otto- und Dieselmotoren einschliesslich Dieselmotoren mit Direkteinspritzung. Neben den motorischen Aspekten der Schadstoffbildung und Schadstoffminderung werden Systeme und Verfahren zur Abgasnachbehandlung dargestellt. Die wichtigsten Einflusse der Kraft- und Schmierstoffe (sowohl konventionelle als auch alternative Kraftstoffe) auf das Schadstoffverhalten werden beschrieben. Neben konventionellen Otto- und Dieselmotoren werden auch Magermotoren und Ottomotoren mit Direkteinspritzung sowie Zweitakt-Otto- und Dieselmotoren behandelt. Auch das Potential der Moglichkeiten im Hinblick auf Verbrauchsabsenkung und Minimierung der Schadstoffemissionen wird dargestellt, ebenso die damit verbundene Verringerung der CO2-Emission. Am Ende des Buches sind die wichtigsten Gesetze und Verordnungen uber Emissions- und Verbrauchsgrenzwerte in einer ausfuhrlichen Ubersicht zusammengestellt."

Spis treści

1 Einleitung.- 2 Entstehung der Schadstoffe und deren Toxizität.- 2.1 Verbrennungsvorgänge.- 2.1.1 Chemische Reaktionen.- 2.1.2 Verbrennungsprodukte.- 2.2 Toxizität und Wirkung der Schadstoffe auf den Menschen.- 2.3 Schadstoffbildung im Motor.- 2.3.1 Schadstoffbildung im Ottomotor.- 2.3.1.1 Schadstoffkomponenten.- 2.3.2 Schadstoffbildung im Dieselmotor.- 2.3.2.1 Schadstoffkomponenten.- 2.4 Bildung und Wirkung der Schadstoffe in der Atmosphäre.- 2.4.1 CO2 und das Klima.- 3 Möglichkeiten der Verringerung von Schadstoffemissionen und Kraftstoffverbrauch bei Viertakt-Motoren durch motorische Maßnahmen.- 3.1 Maßnahmen beim Ottomotor.- 3.1.1 Äußere Gemischbildung.- 3.1.1.1 Brennraumform, Brennraumgestaltung und Verdichtung.- 3.1.1.2 Gemischbildung, Gemischregelung und Einspritzsysteme.- 3.1.1.3 Zündzeitpunkt und Zündkerze.- 3.1.1.4 Abgasrückführung.- 3.1.1.5 Ventilsteuerzeiten.- 3.1.1.6 Einlaßkanalkonfiguration und Drall.- 3.1.1.7 Hub-Bohrung-Verhältnis und Zylindervolumen.- 3.1.1.8 Kühlung.- 3.1.2 Magerkonzept.- 3.1.2.1 Magermotor-Management.- 3.1.3 Innere Gemischbildung.- 3.1.4 Potential des Ottomotors im Hinblick auf Abgasemissionen und Kraftstoffverbrauch.- 3.2 Maßnahmen beim Dieselmotor.- 3.2.1 Brennverfahren.- 3.2.1.1 Kammermotoren.- 3.2.1.2 Dieselmotor mit Direkteinspritzung.- 3.2.2 Verdichtungsverhältnis.- 3.2.3 Einspritzhydraulik.- 3.2.4 Elektronische Dieselregelung ...- 3.2.5 Abgasrückführung.- 3.2.6 Potential des Dieselmotors im Hinblick auf Abgasemissionen und Kraftstoffverbrauch.- 3.3 Emissionskennfelder von Motoren.- 3.4 Langzeitstabilität von Abgaswerten.- 4 Möglichkeiten der Verringerung von Schadstoffemissionen und Kraftstoffverbrauch bei Zweitakt-Motoren durch motorische Maßnahmen.- 4.1 Maßnahmen beim Ottomotor.- 4.2 Maßnahmen beim Dieselmotor.- 5 Abgasnachbehandlung.- 5.1 Ottomotor.- 5.1.1 Unterstützung der Nachreaktionen im Auslaßsystem.- 5.1.2 Thermischer Reaktor.- 5.1.3 Katalysator-Systeme.- 5.1.3.1 Wirkungsweise von Katalysatoren.- 5.1.3.2 Aufbau des Katalysators.- 5.1.3.3 Konvertierungsgrad.- 5.1.3.4 Anordnung des Katalysators im Fahrzeug.- 5.1.3.5 Nachteile bei der Anwendung von Katalysatoren.- 5.1.3.6 Kritische Betriebszustände für den Katalysator.- 5.1.3.7 Recycling von Katalysatoren.- 5.1.3.8 ?-Sonde.- 5.2 Dieselmotor.- 5.2.1 Thermische Reaktoren.- 5.2.2 Katalytische Reaktoren.- 5.2.2.1 Oxidationskatalysator.- 5.2.3 Abscheidesysteme.- 5.2.3.1 Filtersysteme.- 5.2.3.2 Filterregeneration.- 6 Einfluß des Kraftstoffes und des Motoröls auf das Emissionsverhalten und den Kraftstoffverbrauch.- 6.1 Konventionelle Kraftstoffe.- 6.1.1 Ottomotorenkraftstoff.- 6.1.1.1 Reformiertes Benzin.- 6.1.2 Dieselmotorenkraftstoff.- 6.1.2.1 Reformierter Dieselkraftstoff.- 6.2 Alternative Kraftstoffe.- 6.2.1 Alternative Kraftstoffe für Ottomotoren.- 6.2.1.1 Alkohole (Methanol und Ethanol).- 6.2.1.2 Autogas.- 6.2.1.3 Wasserstoff.- 6.2.2 Alternative Kraftstoffe für Dieselmotoren.- 6.2.2.1 Alkohole (Methanol und Ethanol).- 6.2.2.2 Pflanzenöle.- 6.2.2.3 Rapsölmethylester (RME).- 6.2.2.4 Sonstige Kraftstoffe.- 6.3 Einfluß von Kraftstoffadditiven.- 6.3.1 Additive für Ottomotoren.- 6.3.2 Additive für Dieselmotoren.- 6.4 Einfluß des Motoröls.- 7 Problematik der CO2-Emissionen.- 7.1 CO2-Emissionen und ihre Verursacher.- 7.2 CO2-Ausstoß von Kraftfahrzeugen.- 7.3 CO2-Emissionen und Kraftstoffe.- 8 Gesetzliche Vorschriften zur Schadstoff- und Verbrauchsbegrenzung bei Verbrennungsmotoren (Stand 1992).- 8.1 Testprozeduren.- 8.2 Abgasmeßverfahren und Abgasmeßgeräte.- 8.2.1 Abgasmeßverfahren.- 8.2.2 Abgasmeßgeräte.- 8.3 Schadstoff- und Verbrauchsgrenzwerte, zur Zeit gültige Grenzwerte.- 8.3.1 USA-49-Staaten.- 8.3.2 USA-Kalifornien.- 8.3.3 Japan.- 8.3.4 Europäische Gemeinschaft.- 8.3.5 Bundesrepublik Deutschland.- 8.4 Ausblick auf die zukünftige Entwicklung der Abgas- und Verbrauchsgesetzgebung.- 8.4.1 USA-49-Staaten.- 8.4.1.1 Abgasgrenzwerte.- 8.4.1.2 Testverfahren.- 8.4.1.3 Verbrauchsgrenzwerte und andere Vorschriften.- 8.4.2 USA-Kalifornien.- 8.4.2.1 Abgasgrenzwerte.- 8.4.2.2 Testverfahren.- 8.4.2.3 Verbrauchsgrenzwerte und andere Vorschriften.- 8.4.3 Japan.- 8.4.3.1 Abgasgrenzwerte.- 8.4.3.2 Testverfahren.- 8.4.3.3 Verbrauchsgrenzwerte und andere Vorschriften.- 8.4.4 Europäische Gemeinschaft.- 8.4.4.1 Abgasgrenzwerte.- 8.4.4.2 Testverfahren.- 8.4.4.3 Verbrauchsgrenzwerte und andere Vorschriften.- 8.4.5 Bundesrepublik Deutschland.- 8.4.5.1 Abgasgrenzwerte.- 8.4.5.2 Testverfahren.- 8.4.5.3 Verbrauchsgrenzwerte und andere Vorschriften.- Literatur.

O autorze

Richard van Basshuysen leitete die Fahrzeug-Komfortklasse und die Aggregateentwicklung bei Audi und ist heute Herausgeber der ATZ und MTZ. Prof. Dr.-Ing Fred Schäfer, früher Leiter Motorenkonstruktion bei Audi, lehrt heute an der FH Südwestfalen das Lehrgebiet Kraft- und Arbeitsmaschinen.