Bücher von Heiner Grimm

Inhaltsangabe:Einleitung: Die Abhängigkeit der Emissionen einzelner Kohlenwasserstoffe aus Ottomotoren, vornehmlich des Benzols, vom verwendeten Gemischbildner, Kraftstoff und Betriebspunkt sowie von einem nachgeschalteten Abgaskatalysator wird untersucht. Der Einfluss des Gemischbildners ist vornehmlich auf unterschiedliche Luftverhältniszahlen zurückzuführen. Der spezifische Einfluss der im Kraftstoff enthaltenen Kohlenwasserstoffe auf die Benzolemission sinkt in der Reihenfolge Benzol, Alkylbenzole, Olefine u. Paraffine um jeweils eine Größenordnung. Die Einflüsse der einzelnen Kraftstoffbestandteile verhalten sich zueinander annähernd additiv. Dem Kraftstoff zugesetzte Bleiverbindungen beeinflussen in den üblichen Konzentrationen die Höhe der Kohlenwasserstoffemissionen nicht signifikant. Methanol als Kraftstoffzusatz beeinflusst vor allem das Luftverhältnis. Zum Vergleich der Emissionen bei verschiedenen Betriebspunkten werden die emittierten Stoffmassen jeweils auf die verbrauchte Kraftstoffmasse bezogen. Der Leerlauf nimmt unter den untersuchten Betriebspunkten bezüglich der Kohlenwasserstoffemissionen eine Sonderstellung ein. Ansonsten werden Menge und Zusammensetzung der emittierten Kohlenwasserstoffmatrix hauptsächlich vom Luftverhältnis, in geringerem Maße von der Motorleistung bestimmt. Ein üblicher Dreiwege-Abgaskatalysator reduziert bei stöchiometrischer Zusammensetzung des Kraftstoff-Luft-Gemisches auch die Emissionen von Benzol und den übrigen Aromaten in zufriedenstellendem Maße. Im Luftmangelbereich wurde dagegen, vor allem bei nichtgealterten Katalysatoren, eine erhebliche Erhöhung der Benzolemission durch Nachbildung, sowohl aus Alkylbenzolen als auch aus nichtaromatischen Kohlenwasserstoffen, beobachtet. Inhaltsverzeichnis:Inhaltsverzeichnis: 1.Inhaltsverzeichnis1 2.Einleitung / Problemstellung3 2.1Einleitung3 2.2Problemstellung4 3.Versuchsplanung6 3.1Übersicht über den Versuchsumfang6 3.2Versuchsträger9 3.3Kraftstoffe10 3.4Betriebspunkte14 4.Messwerterfassung; Apparativer Teil und Auswertung16 4.1Prüfstand, Mess- und Registriereinrichtungen16 4.2Die Analytik zur Messung der differenzierten Kohlenwasserstoffe (DK)19 4.3Abgasprobenahme28 4.4Kalibriergase30 4.5Auswertung der Messergebnisse32 5.Versuchsergebnis zum Einfluss der motorischen Verbrennung auf die Kohlenwasserstoffemission mit Grundsatzdarstellung und nach Parametern geordneten Versuchsabschnitten37 5.1Grundsätzliche Diskussion des Einflusses [¿]

Inhaltsangabe:Einleitung: Angeregt durch die Energiekrise und steigende Rohölpreise, sind die Forschungen auf dem Gebiet der alternativen Kraftstoffe mehr und mehr intensiviert worden. Neben Wasserstoff und Methan, deren Speicherung im KFZ ein bisher noch schwieriges Problem ist, bieten sich vor allem niedere Alkohole, also normalerweise Methanol und Ethanol, für den Betrieb von Ottomotoren an. Welchem von beiden der Vorzug zu geben ist, wird wohl größtenteils von ökonomischen Faktoren bestimmt werden. Am Institut für Chemische Technologie in Clausthal-Zellerfeld werden zur Zeit Versuche an methanolgetriebenen Motoren durchgeführt. Dabei ergeben sich u. a. Schwierigkeiten beim Kaltstart. Außerdem läuft ein flüssigkeitsbetriebener Ottomotor im unteren Teillastbereich besonders unwirtschaftlich. Beide Nachteile ließen sich meiden. Wegen. der bei Gasen äußerst schwierigen Speicherung steht zur Diskussion, das benötigte Brenngas durch katalytische Spaltung von Methanolkraftstoff im Motor selbst zu erzeugen. Das Ziel dieser Arbeit besteht nun darin, eine Auswahl von zur Methanolsynthese industriell eingesetzten Katalysatoren auf ihre Eignung für diesen Zweck vor zu untersuchen. Dabei ist von der technischen Seite her erwünscht: - Hoher Umsatz bei niederen Temperaturen. - Exotherme Spaltung bei niederen Temperaturen, die bei Temperatur in eine endotherme übergeht. - Unempfindlichkeit gegen Luftsauerstoff oder Wasser. - Gutes Langzeitverhalten. - Das Spaltgas soll möglichst wenig Wasser enthalten. Dieser Zielkatalog kann aber nur im Sinne eines Screening verfolgt werden. Grundexperiment ist dabei die isotherme Zersetzung von Methanol bei Variation der Temperatur unter Erfassung aller Produkte und Bilanzierung des Ergebnisses. Bei weiteren Versuchen an hiernach ausgewählten Katalysatoren kann deren Verhalten bei Variation einzelner Parameter (Belastung, Eduktzusammensetzung, Gesamtversuchszeit, etc) untersucht werden. Auf Basis der so erhaltenen Meßdaten soll dann versucht werden, über Temperaturlage, Belastbarkeit und abgeschätzter Wärmebilanz bei stationärem Betrieb voraussagen für die Einsatzmöglichkeiten begründet ausgewählter Katalysatoren zu liefern. Dies soll aber lediglich Kriterien für die Katalysatorauswahl, nicht aber die Modellierung eines Reaktors beinhalten. Inhaltsverzeichnis:Inhaltsverzeichnis: 1.Einführung und Zielsetzung2 2.Die Katalysatoren4 3.Experimenteller Teil 3AApparativer Aufbau a.Gesamtübersicht5 b.Die [¿]