Theoretische und experimentelle Untersuchungen zur innermotorischen Stickoxidreduzierung bei mittelschnellen Großdieselmotoren im Schwerölbetrieb

Etwa 25 % der weltweit auf Handelsschiffen installierten Hauptantriebsleistungen entfallen auf mittelschnelle Viertakt-Dieselmotoren. Vor dem Hintergrund künftig verschärfter Emissionsbeschränkungen wurden mit dieser Arbeit die Möglichkeiten und Grenzen von innermotorischen Maßnahmen zur verbrauchsneutralen Verminderung des Stickoxidausstoßes theoretisch und experimentell untersucht. Als geeignete Strategien boten sich emissionsoptimierte Ventilsteuerzeiten zur Ladungskühlung (Miller-Verfahren), der gezielte Rückhalt von Restgasen im Zylinder sowie eine Anhebung der Verdichtung an. Die besonderen Anforderungen des Schwerölbetriebes waren zu berücksichtigen.besonderen Anforderungen des Schwerölbetriebes waren zu berücksichtigen.Die Untersuchungen erfolgten zunächst theoretisch, um bereits im Vorwege Varianten mit unzulässigen Betriebswerten auszuschließen und das Potenzial der einzelnen Maßnahmen abzuschätzen. Im darauf folgenden experimentellen Teil wurden die Rechenergebnisse an einem fremdaufgeladenen Einzylinder-Forschungsmotor (DB = 320 mm, pe = 26 bar, nN = 750 1/min) mit konventioneller Einspritzung zunächst kritisch überprüft. Dabei wurde die Notwendigkeit weiterer experimenteller Variationen der Ventilsteuerzeiten und Verdichtungsverhältnisse erkannt.