Date: June 01, 2003 at 11:11:19
From: Werner, [pc19f38e2.dip.t-dialin.net]
Subject: Re: Welche Düsenart ist bei einem Dieselmotor im Hybridbetrieb zu anzustreben?

Sehr geehrter Herr Lang, ich möchte den Sinn und Zweck des Beitrages nicht schmälern, aber Ihre Ausführungen zur Kraftstoffverbrennung enthalten einige Fehler. >Nun bevor der eingespritze Treibstoff jedoch verbrennen kann muss er vergast werden. Hierbei möchte ich die Betonung auf Vergasung legen, verdampfen reicht hier nicht aus,daß hat mit der ablaufenden Verbrennungschemie zu tun. Hierbei spielt die zuerst einsetzende Wasserstoffreaktion eine Rolle die die notwendige Wärmeenergie liefert das die später einsetzende Kohlenstoffoxidation zündet und dann langsamer ablaufend möglichst optimal verläuft.< Wasserstoff hat die höchste Entzündungstemperatur und verbrennt nicht zuerst. Im Kampf um den Sauerstoff bleibt Wasserstoff allerdings meist der Sieger und daher ist hinterher der Ruß zu sehen. Bei sehr fett gestellten Verbrennungen (also schwarzen Rauchfahnen) sind immer auch Reste elementaren Wasserstoffs im Abgas zu messen. Der Verbrennungsablauf beginnt durch Anlagern von Sauerstoff an Radikalen, also gecrackten Molekülen, die durch die Temperatur in Schwingung gekommen sind und "durchgebrochen". An dem Rest lagert sich das O-Atom an und es kommt zu weiterer Temperatursteigerung, bis das gesamte Brennstoffmolekül zerlegt ist und sich C- und H- Atome mit Sauerstoff verbinden. Wenn Reste dieser Radikale im Brennraum verbleiben, kann es beim nächsten Verbrennungstakt zu einer Frühzündung kommen, die unglücklicherweise auch noch an allen möglichen Stellen gleichzeitig beginnt. Der (Benzin)Motor klopft. Stabilere Moleküle, wie z.B. das verzweigte ISO-Octan oder Ringmoleküle Benzol, Tuluol, Xylol, halten länger stand, sind auch klopffester. Methan - um das es in Ihrem Beitrag offenbar geht - hat eine fantastische Klopffestigkeit. Es kann keine Radikale bilden und hat die höchste Entzündungstemperatur von allen Alkanen. So weit, so gut. Das heißt aber nicht, daß sich angesaugtes Gas während der Verdichtung im Dieselmotor nicht entzündet. Die Verdichtungsendtemperatur reicht hierfür völlig aus und die Verbrennung ist meist schon vollständig abgelaufen, ehe das eigentliche Brennöl eingespritzt wird. Es mag sehr unbefriedigend klingen für den Motorenbauer, daß der Zündzeitpunkt nicht genau kontrollierbar ist, das stört die Motoren selbst aber wenig. Sie genießen lieber den wesentlich weicheren Verbrennungsablauf bei Einspritzung in die so vorgeheizte Brennkammer. In den Anfängen der Erdgastransporttechnik per Schiff hat man nicht gewußt, wohin mit dem sog. Boil-Off. Verdampfendes Erdgas bildete eine Gefahr, die Rückverflüssigung auf -163 °C lohnte nicht und die zuerst eingesetzten Fackelbrenner erwiesen sich als unzuverlässig und ebenfalls gefährlich. So kam man auf die Idee, die Gase von der Hauptmaschine ansaugen zu lassen und so zu vernichten. Das funktionierte. Die Hauptmaschinen dankten es durch weicheren Lauf und bessere Abgaswerte, für die sich in den 60ern allerdings kaum einer interessierte. Bei Stillstand der Hauptmaschine bekamen die Hilfsmaschinen/Generatoren das Gas, wobei die Reglerstange der Brennstoffeinspritzung fast auf Null zurück ging. Also auch bei großen Gasmengen kamen die Maschinen nicht aus dem Takt, nagelten nicht, überhitzten nicht, und hatten keine Kolbenschäden. Im Zuge der Reinhaltung der Luft wurden die Raffinerien in den 80/90ern mit Anlagen zur Benzindampfvernichtung oder /-rückführung ausgerüstet. Dabei wurden auch stationären Dieselmotoren eingesetzt, die selbst die übelsten Abdämpfe genüßlich verspeisen, ohne Schaden zu nehmen. Zu allem Überfluß sind auch noch die Abgaswerte besser, als mit reinem Diesel. Der in Fredericia, Dänemark durchgegangene und havarierte MB-Diesel ist nicht am Gas gestorben, sondern an unbedarften Verfahrensingenieuren, die sich über die Regelung zuwenig Gedanken gemacht hatten. MB verkauft seitdem für diesen Zweck keine Maschinen mehr, was ein großer Jammer ist, man aber verstehen kann. Ölsauende Zweitakter, wie der alte Lanz sind auch nicht zum Nageln zu bekommen. Sie haben ebenfalls eine Vorverbrennung durchs Öl. Alte Landwirte erzählen mir: "wenn er nagelte, mußtest Du ihn sofort ausmachen. Dann war kein Öl mehr da" (ehe wieder alles schreit, ich weiß, daß die Lanz-Maschine ein Kammermotor ist). Und nun feiern wir die absolut neue und noch nie dagewesende Voreinspritzung bei Dieselmotoren "...Da haben sich unserer Ingenieure etwas einfallen lassen.." (MB) Ich denke schon, daß gasansaugende Selbstzünder mit anderen Düsen optimiert werden können. Das wissen aber Rhanie/Henzo/Fürthbauer und Co besser als ich. Die Schwierigkeiten der Teillastverbrennung von reinen Einspritzmotoren sind allerdings nicht auf die Verhältnisse beim "Gasvernichter" zu übertragen. Es wird generell besser. Mit freundlichen Grüßen Werner Schulte (Verfahrensingenieur, also unbedarft)