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Über dieses Buch

Kern der Arbeit von Sebastian Scharlipp ist die systematische Untersuchung des Klopfverhaltens realer und synthetischer methanbasierter Kraftstoffe gleicher rechnerischer Klopffestigkeit, aber unterschiedlicher Zusammensetzung. Die Ergebnisse zeigen für das untersuchte Aggregat systematische Abweichungen in der Bewertung der realen Klopffestigkeit durch die Methanzahl (MZ) sowie Verbrennungseffekte, die sich vom erwarteten Klopfverhalten deutlich unterscheiden. Erst durch neuartige Auswertekriterien und -algorithmen konnte der Autor die beobachteten Effekte quantitativ und qualitativ bewerten.

Inhaltsverzeichnis

Frontmatter

Chapter 1. Einleitung

Gesetzliche CO2-Emissionsvorgaben und ein steigender weltweiter Energiebedarf erfordern eine Diversifizierung am Kraftstoffmarkt, auch und gerade im Hinblick auf automobile Anwendungen. Einen wichtigen Beitrag zum Erreichen der Emissionsziele können dabei die Erd- und Biogase sowie die synthetisch erzeugten methanbasierten Kraftstoffe im Personen- und Güterverkehr leisten. Laut einer aktuellen Studie könnten CNG (Compressed Natural Gas) und LNG (Liquefied Natural Gas) Technologien in zehn Jahren bis zu 80 % der alternativen Antriebe für schwere Nutzfahrzeuge ausmachen, Hybrid- und rein elektrische Antriebe dagegen werden demnach mittel- bis langfristig keine entscheidende Rolle in diesem Segment spielen [1].

Sebastian Scharlipp

Chapter 2. Stand der Technik

Im folgenden Abschnitt werden die zum Verständnis des vorliegenden Papiers notwendigen Grundlagen zu Methankraftstoffen und deren Klopffestigkeit sowie zur Reaktionskinetik des Motorklopfens und dessen messtechnischer Erfassung vermittelt.

Sebastian Scharlipp

Chapter 3. Versuchsvorbereitung

Die im Hinblick auf das Erreichen der Projektziele erforderliche strategische Planung der Versuchsumfänge, insbesondere die systematische Festlegung der zu untersuchenden Gasgemische, sowie die verwendete Prüfstandsinfrastruktur werden in den folgenden Abschnitten beschrieben.

Sebastian Scharlipp

Chapter 4. Versuchsdurchführung

Die Bestimmung der Klopffestigkeit für jedes Versuchsgas wird als Zündwinkelvariation aus dem nicht-klopfenden Betrieb in Richtung des oberen Totpunkts bis zum Überschreiten einer zuvor definierten Klopfhäufigkeitsgrenze von 5 % durchgeführt. Dabei werden die Messdaten aller Punkte der Zündwinkelvariation aufgezeichnet. Das Vorgehen erfolgt für jedes zu untersuchende Gas bei konstanten Randbedingungen, siehe Tabelle 4.1.

Sebastian Scharlipp

Chapter 5. Versuchsauswertung

Der folgende Abschnitt zeigt die Ergebnisse der Klopffestigkeitsuntersuchungen hauptsächlich in grafisch aufbereiteter Form. Alle relevanten Kennwerte zur Beurteilung des Klopfverhaltens der untersuchten Gasgemische, die im Rahmen dieses Projekts ermittelt wurden, sind auch in tabellarischer Form zur exakten quantitativen Auswertung in Tabelle A2.1 und Tabelle A2.2 aufgeführt.

Sebastian Scharlipp

Chapter 6. Schlussfolgerung und Ausblick

Im Hinblick auf das Ziel des Forschungsvorhabens wurde eine umfangreiche, für aktuelle und zukünftige xNG-Kraftstoffe repräsentative Gasmatrix erstellt. Anhand einer systematischen Komponentenvariation wurden Gaskraftstoffe gleicher rechnerischer Klopffestigkeit, aber unterschiedlicher Zusammensetzung hinsichtlich ihres Klopfverhaltens in einem modernen Ottomotor untersucht, die Ergebnisse der Untersuchungen wurden vorgestellt.

Sebastian Scharlipp

Backmatter

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