DME/OME₁ – Nachhaltige Kraftstoffe für den selbstzündenden Verbrennungsmotor für Pkw und Nutzfahrzeuganwendungen

Autoren

Dr.-Ing. W. Willems, Ford Werke GmbH, Aachen; Dr.-Ing. J. Weber, Dr.-Ing. O. E. Herrmann, DENSO AUTOMOTIVE Deutschland GmbH, Wegberg; Dipl.-Ing. M. Pannwitz, Dipl.-Ing. G. Lautrich, Dipl.-Ing. T. Tietze, IAV GmbH, Berlin; K. Gaukel MSc, A. Gelner MSc, D. Pelerin MSc, Technische Universität München; M. Zubel MSc, T. Ottenwälder MSc, Dipl.-Ing. B. Lehrheuer, RWTH Aachen University

Jahr

2019

Druckinfo

Fortschritt-Berichte VDI, Reihe 12, Nr. 811

Zusammenfassung

Im Rahmen des durch das deutsche Bundesministerium für Wirtschaft und Energie geförderten Fachprogramms „Neue Fahrzeug- und Systemtechnologien“ wurden Methylether Kraftstoffe (DME/OME₁) im Projekt „XME-Diesel“ als nachhaltige Kraftstoffe für dieselmotorische Anwendungen im Pkw und Nutzfahrzeugbereich erforscht. In den Untersuchungen, welche Forschungsaktivitäten von fundamentalen Sprayuntersuchungen über Einzel- und Multi-Zylinderuntersuchungen bis hin zu Fahrzeugdemonstratoren umfassten, wurden die neuartigen Kraftstoffe in Bezug auf Emissionsbildung, Effizienz und Kompatibilität zu konventioneller Dieselmotorentechnik untersucht. Hierbei ergaben sich vielversprechende Erkenntnisse hinsichtlich Emissionsminderung (rußfreie Verbrennung und Absenkung der Stickoxide) und Effizienzsteigerung. Für Nutzfahrzeuge wurde erstmals ein OME₁ basierter Vollmotor entwickelt in dem das emissionsmindernde Potential der Methylether demonstriert werden konnte. Auch die Pkw-bezogenen Analysen, die vor allem mit dem Flüssiggas DME durchgeführt wurden, zeigten signifikante Verbesserungen hinsichtlich der Emissionen. In motorischen Experimenten und Fahrzeuguntersuchungen ohne Anpassung des Brennverfahrens und Luftpfades konnten neben der rußfreien Verbrennung auch Stickoxide bei vergleichbarem Diesel-CO₂-Emissionsniveau abgesenkt werden. Abschließende Einzylinderuntersuchungen mit angepasstem Brennverfahren zeigten wesentliche Effizienzverbesse-rungen die sogar im Betrieb mit konventionellem Diesel und angepasster Einspritzstrategie einen Notlauf mit begrenztem Anstieg der Rußemissionen erlauben.