Bewertung der Potenziale ottomotorischer Verbrennung durch den Einsatz alternativer Kraftstoffe

Inhaltsverzeichnis

1. Frontmatter

2. Kapitel 1. Motivation und Zielsetzung

   Jonas Villforth

   Zusammenfassung

   Der Ausstoß von Treibhausgasen hat in den letzten Jahrzehnten zu einer deutlichen Klimaveränderung geführt. Betrachtet man die Entwicklung der wesentlichen Treibhausgase Kohlenstoffdioxid (CO₂), Methan (CH₄) und Distickstoffmonoxid (Lachgas (N₂O)) zeigt sich ein deutlicher Zusammenhang [83]. Damit ist der anthropogene Einfluss auf die Erderwärmung nicht von der Hand zu weisen.

3. Kapitel 2. Grundlagen und Stand der Technik

   Jonas Villforth

   Zusammenfassung

   Die weltweit ca. 1.4 Milliarden Fahrzeuge werden überwiegend mit fossilen Energieträgern betrieben. Dies führt dazu, dass der gebundene Kohlenstoff zum Großteil in Form von Kohlenstoffdioxid in die Atmosphäre freigesetzt wird. Das wesentliche Problem dabei sind die Auswirkungen und Wechselwirkungen des Treibhausgases auf die Umwelt. Um die gesetzten Klimaziele des Pariser Klimaabkommens zu erreichen, sind Maßnahmen erforderlich, die den Beitrag zum verbleibenden CO₂-Budget reduzieren [22, 45].

4. Kapitel 3. Verwendete Versuchsträger und Messtechnik

   Jonas Villforth

   Zusammenfassung

   Für die Bewertung des Einspritz- und Gemischbildungsverhaltens unterschiedlicher Kraftstoffformulierungen und zur Kalibrierung von Einspritzmodellen ist die experimentelle Ermittlung von Strahlcharakteristika erforderlich [100]. Zu diesem Zweck wurden Untersuchungen in einem Einspritzlabor durchgeführt. Dabei wird in eine optisch zugängliche Kammer eingespritzt (Abbildung 3.1).

5. Kapitel 4. Methoden zur Bewertung von kraftstoffspezifischen Einflüssen

   Jonas Villforth

   Zusammenfassung

   Wie im vorangegangenen Abschnitt 2 aufgezeigt, hat der Betriebsstroff Kraftstoff direkten oder indirekten Einfluss auf den motorischen Betrieb. Dies betrifft wie angeführt alle wesentlichen mit dem Verbrennungsprozess in Verbindung stehenden Subsysteme. Dies ermöglicht signifikante Potenziale durch die Zusammensetzung des Kraftstoffs.

6. Kapitel 5. Analyse des Kraftstoffeinflusses und Anwendung der Methoden

   Jonas Villforth

   Zusammenfassung

   Der eingesetzte Kraftstoff hat grundlegenden Einfluss auf die ottomotorische Gemischbildung und Verbrennung. Um die Einflussfaktoren und die Auswirkungen zu verstehen und Anforderungen an die Kraftstoffformulierung ableiten zu können, ist eine detaillierte Analyse in Versuch und Simulation erforderlich. Dies bietet zusätzlich die Möglichkeit, die in Kapitel 4.2 beschriebenen Methodiken und Modelle zu validieren.

7. Kapitel 6. Zusammenfassung und Ausblick

   Jonas Villforth

   Zusammenfassung

   Die Herstellung und Verwendung von regenerativen Kraftstoffen im Verkehrs- und Transportsektor können einen wesentlichen Beitrag zur Reduzierung des CO₂-Fußabdrucks beitragen. Die Möglichkeit mittels des Betriebsmediums Kraftstoff sowohl Neufahrzeuge als auch den Fahrzeugbestand mit Verbrennungsmotor zu adressieren, kann eine ergänzende Schlüsseltechnologie zur Erreichung der Klimaziele sein. Dabei kann die vorhandene Infrastruktur verwendet werden, um global eine hohe Durchdringung zu erzielen.

8. Backmatter