Entwicklung eines Verfahrens für den Einsatz von neuartigen Kraftstoff-Wasser-Emulsionen an aufgeladenen direkteinspritzenden Dieselmotoren

Aus den Erfordernissen, die Umwelt von Luftschadstoffen zu entlasten und den begrenzt zur Verfügung stehenden Energieträger Erdöl sparsam einzusetzen, ergibt sich für die Motorenforschung und - entwicklung die Aufgabe, Lösungen zur Senkung der Schadstoffemission und des Kraftstoffverbrauches von Verbrennungsmotoren zu erarbeiten. Zur Realisierung dieser Zielstellung ist von der Fachwelt vielfach die Verwendung von Wasser als Kraftstoffzusatz publiziert worden. Unbestritten ist, dass durch das Wasser eine Kühlung des Verbrennungsvorganges hervorgerufen wird, so dass die örtliche Spitzentemperatur in der Verbrennungszone verringert wird. Die Folge ist eine Reduzierung der Stickoxidemission. Als besonders vorteilhaft erweist sich ein Verfahren, bei dem das Wasser mit Hilfe einer Kraftstoff-Wasser-Emulsion dem Brennraum zugeführt wird. Ausgehend davon beinhaltet das vorliegende Projekt die Entwicklung eines Verfahrens zum Einsatz von neuartigen, d. h. durch ausreichende Feinheit, Homogenität und Stabilität gekennzeichnete Kraftstoff-Wasser-Emulsionen. Dazu wird der in der Technik oftmals unerwünschte Kavitationseffekt genutzt. Dieser Effekt wird hierbei mit einem Kavitationsgenerator erzeugt. Da eine grundlegende Beeinflussung der Gemischbildung beim Einsatz dieser kavitationsgemischten Kraftstoff-Wasser- Emulsionen stattfindet, werden weiterhin motorische Parameter variiert. Die Untersuchungen werden mit Dieselkraftstoff- und Rapsöl- Wasser-Emulsionen vorgenommen. Im Ergebnis der Arbeit wird festgestellt, dass der Einsatz von kavitationsgemischten Kraftstoff- Wasser-Emulsionen eine geeignete Methode zur Senkung der Stickoxidemission unter Beibehaltung bzw. akzeptablen Erhöhungen des Kraftstoffverbrauches von aufgeladenen direkteinspritzenden Dieselmotoren darstellt. Der Wasseranteil wurde bis zu 55 % variiert. Die Funktionsfähigkeit der Versuchsanlage hat sich bestätigt.