Autoren

A. Ferrarese, Tupy S.A., Joinville, Brasilien; F. Silva, C. Zabeu, Maua Institute of Technology, Brasilien; C. da Silva, J. Fagundez, M. Martins, T. Lanzanova, Federal University of Santa Maria, Brasilien

Jahr

2026

Druckinfo

Eigenproduktion ÖVK

Zusammenfassung

Die Dekarbonisierung der Mobilität erfordert erneuerbare Kraftstoffe für bestehende Motoren als schnellen Weg zu wettbewerbsfähigen Lösungen, insbesondere bei Nutzfahrzeugen. Ethanol oder andere synthetische Alkoholkraftstoffe, die über Power-to-X-Verfahren hergestellt werden, wie beispielsweise Methanol, werden typischerweise in Ottomotoren eingesetzt. Es gibt Anwendungen mit erfolgreichen Ergebnissen, diese sind jedoch auf Motoren mit 20 bar effektivem Mitteldruck beschränkt, wodurch Ethanolversionen bei gleicher Motorgröße die gleiche Leistung und das gleiche Drehmoment wie Diesel liefern können. In dieser Arbeit wird Ethanol als Ersatz für Diesel in einer Selbstzünder-Plattform bewertet, wobei die thermische Effizienz als Hauptkenngröße herangezogen wird. Aufgrund seiner niedrigen Cetanzahl zündet Ethanol unter Kompression nicht ohne Weiteres selbst, weshalb eine Glühkerze zur Unterstützung der Zündung verwendet wird. Ein solches Design könnte sogar einfache Motoranpassungen ermöglichen, die nicht nur neue Motorkonstruktionen, sondern auch erfolgreiche und einfache Nachrüstungen unterstützen. Die Entwicklung wird anhand von numerischen Simulationen und Motorversuchen vorgestellt. Die Betriebsbedingungen werden an drei repräsentativen Betriebspunkten untersucht – einem Teillast- und zwei Volllastpunkten bei unterschiedlichen Drehzahlen. Jeder Punkt wird zunächst mit Diesel und dann mit Ethanol durchlaufen. Die Einspritzstrategie und die thermodynamischen Bedingungen im Zylinder werden systematisch variiert, um eine stabile Verbrennung zu erreichen und Kennfeldbereiche abzubilden. Vergleichende Ergebnisse quantifizieren Veränderungen im Zündverzug, im Wärmefreisetzungsverhalten und in den Effizienztrends. Besondere Aufmerksamkeit wird der durch Glühkerzen ausgelösten Zündung, der Kernbildung und der anschließenden Flammenentwicklung gewidmet. Unter optimierten Einlass- und Einspritzbedingungen erreicht Ethanol eine mit Diesel vergleichbare Leistung bei gleichbleibender Verbrennungsstabilität.

ISBN

978-3-9504969-5-6

DOI

https://doi.org/10.62626/1kkn-o6kz Link kopieren

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