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Treibstoffe für Verbrennungsmotore

gasförmige Treibstoffe

LPG & CNG: Die 11 größten Gasauto-Irrtümer - Bloch erklärt #54 | auto motor und sport

  • Methan ist der beste Treibstoff für Otto-Motore
    • es erreicht Oktanzahlwerte von ca. 140 RZO
    • ist auch vergleichsweise umweltfreundlich
  • Erdgas
    • 130 RZO
  • Autogas (Flüssiggas, LPG)
    • 105-115 RZO

Von allen als Treibstoff eingesetzten Kohlenwasserstoffen hat Erdgas H-Gas (Methan) die größte Energiedichte (13 kWh/kg). Zum Vergleich, Diesel hat von den flüssigen Treibstoffen, mit ca. 11,9 kWh/kg die höchste Energiedichte. Reiner Wasserstoff hat dagegen eine fast dreimal so große Energiedichte (37 kWh/kg) als Erdgas. Allerdings gibt es bei der Speicherung von Wasserstoff enorm große Anforderungen an die Dichtungen. Erst nach 2010 war es möglich geeignete Dichtungen herzustellen. Trotzdem ist es nicht möglich, Wasserstoff sehr lange zu lagern, weil es nur durch abkühlen verflüssigt werden kann, nimmt es Wärme aus der Umgebung auf, dann kann es einen Druck aufbauen, der jeden Behälter sprengt. Deshalb wird es bei der Speicherung und Lagerung immer Verluste durch das nötige Überdruckventil geben müssen. Aus dem Grund pläriere ich für Methan oder Erdgas als Treibstoff der Zukunft.

flüssige Treibstoffe

Diesel

    • ist der aus Rohöl (Mineralöl) am einfachsten herstellbare Treibstoff für Verbrennungsmotore
      • geringe Cetanzahl von 45-51
      • er enthält Schadstoffe wie
        • Schwefel
        • Stickstoff
        • giftige Aromaten
      • neigt zu Sedimentbildung
      • beginnt bei circa 55 °C zu verdampfen
      • der Energiegehalt liegt bei 36 MJ/l
    • wird aus Erdgas oder Methan hergestellt
    • ist von deutlich besserer Qualität
      • höhere Cetanzahl von 75-80
      • bessere Schmiereigenschaften
      • keine Schadstoffe wie
        • Schwefel
        • Stickstoff
        • giftige Aromaten
    • Er wird aus Biomasse, wie z. B. Holz oder Stroh gewonnen. BtL befindet sich noch in der Erprobungsphase und hat noch einen großen Forschungsbedarf. Bei ihm können alle Bestandteile der Pflanze genutzt werden und er besitzt eine hohe Energiedichte.
    • Auch konventionelle Dieselfahrzeuge können damit fahren. (im Gegensatz zu Biodiesel)
    • wird durch Umesterung pflanzlicher oder tierischer Fette und Öle
      • Rapsöl
        • hat bessere Schmiereigenschaften als Petrodiesel
        • Rapsmethylester verdampft erst ab etwa 130 °C
      • Sojaöl
        • ist von schlechterer Qualität (es erfüllt nur die US-Norm „ASTM D 6751“, nicht aber die EU-Norm „EN 14214“)
      • Palmöl
        • ist von schlechterer Qualität (es erfüllt nur die US-Norm „ASTM D 6751“, nicht aber die EU-Norm „EN 14214“)
      • Kokosöl
      • Rizinusöl
      • Sonnenblumenöl
      • Jatrophaöl
      • Alligatorfett
      • Abfallfette aus der Hühnerverarbeitung
      • Fett aus Algen (experimentell)
    • mit einwertigen Alkoholen hergestellt
      • Methanol
      • Ethanol
    • Biodiesel weist u.a. folgende Probleme auf:
      • stärkere Bildung von Ölschlamm
      • die Umesterung ist relativ Energieaufwendig
    • Biodiesel enhält weniger Schadstoffe als Petrodiesel
      • weniger Schwefel
      • keine giftigen Aromaten
    • Biodiesel ist unter anderem wegen des höheren Flammpunktes kein Gefahrgut
    • Biodiesel hat Lösungsmitteleigenschaften und kann durch Beimischung die Sedimentbildung von Petrodiesel verringern
    • Bei genügend langer Einwirkdauer kann Biodiesel Autolacke angreifen.
    • Durch höhere örtliche Temperaturen im Schmierkreislauf zersetzt sich der Biodieselanteil allmählich unter Verkokung und Polymerisation, was zu festen oder schleimartigen Rückständen führt.
    • der Energiegehalt liegt bei 33 MJ/l
    • Eine Untersuchung der Darmstädter Materialprüfungsanstalt hat gezeigt, dass Korrosionsschutzschichten wie Verzinkung von Biodiesel angegriffen werden können. Kritisch war hierbei, dass Biodiesel leicht hygroskopisch wirkt und bei einem eventuellen Wassergehalt durch Esterhydrolyse freie Fettsäuren entstehen, die den pH-Wert senken und korrosiv wirken können. Durch eine Beimischung konventionellen Diesels wird dieser Effekt vollständig verhindert.

Diesel-Skandal 2018

Die 10 größten Diesel-Irrtümer - Bloch erklärt #35 | auto motor und sport

Der Staat wusste seit 2005 von den „Schummeleien“ auf den Prüfständen! Der TÜV-Nord hatte im Jahre 2005 im Auftrag des Umweltbundesamtes eine Untersuchung für eine Änderung der EU-Richtlinie 93/116/EU (Messung des Kraftstoffverbrauches und der CO2-Emission) angestellt. Und da steht drin: “… Ein Fahrzeug war mit einem Dieselmotor ausgestattet. Bei diesem Fahrzeug waren die CO- und HC-Emissionen bei allen Zykle nahe Null. Andererseits scheint die Strategie der NOx-Reduzierung auf den Prüfzyklus zur Typgenehmigung optimiert zu sein. …“

treibstoffe_fuer_verbrennungsmotore.txt · Zuletzt geändert: 2020/03/08 23:24 von manfred