Date: April 25, 2013 at 23:08:13
From: Werner, [p5b378874.dip0.t-ipconnect.de]
Subject: Ist so gesehen auch etwas zu einfach

Moin, die NOxe entstehen ja nicht grundsätzlich durch die hohe Verbrennungstemperatur, sondern durch den Umstand, daß der Temperaturbereich von 1500 °C bis 650 °C zu schnell durchschritten wird. Dies ist bei hochverdichteten Motoren mit gutem Wirkungsgrad eigentlich zwangsläufig der Fall. Stickoxide sind mal erst grob einzuteilen in NO und NO2 (auch wenn noch andere Sachen entstehen). Was wir in der Umwelt nicht wollen, ist das NO2. Was bei der Verbrennung entsteht ist das NO. Das freigesetzte NO oxidiert im Bereich von einigen Stunden zum NO2. NO2 ist oberhalb 650 °C unbeständig! Je heißer die Verbrennung, desto weiter verschiebt sich das Gleichgewicht auf die rechte Seite, will heißen, desto mehr NO bildet sich. Bei 1700 °C beträgt die "Ausbeute" an NO ca. 1%. Bei 650 °C ist dieser Wert nur noch ganz gering (müßt ich jetzt ausrechnen, weiß die Zahl grad nicht) und unterhalb 650 °C findet keine Bildung mehr statt. Das Problem ist, wenn sich einmal NO gebildet hat, dann bildet es sich auch wieder zurück, vorrausgesetzt, es hat genügend Zeit dazu. Man müßte also die Flamme laaaangsam abkühlen, was gerade bei den Hochwirkungsgradmotoren nicht der Fall ist. Somit bleibt einfach nur mehr NO zurück, es bildet sich nicht unbedingt mehr. Die stationären Gasmotoren z.B. haben bei der Verbrennung rel. viel NO, laufen aber so langsam, daß sie bei richtiger Einstellung ohne weitere Abgasnachbehandlung in die Nähe von Heizungsabgaswerten kommen. Der gute Wirkungsgrad eines Motors wird in erster Linie durch das Expansionsverhältnigs bestimmt, was in etwa mit dem Verdichtungsverhältnis gleichzusetzen ist. Daraus ergeben sich in aller Regel höhere Endtemperaturen und durch die raschere Abkühlung während der Expansion eben auch die verminderte Rückbildung der NOxe. Kühlt man nun zusätzlich, dann verbessert man diese Situation, ohne aber am Wirkungsgrad etwas zu ändern. Gruß Werner