FYI - Erdgas direkt in den Brennraum einspritzen

Es tut sich was in den Labors der Auto- und/oder Gasanlagenhersteller? Hier ist Platz für Informationen darüber.

Moderatoren: MiniDisc, SiggyV70, sparbrötchen

KuNe
Beiträge: 110
Registriert: 23.03.2012 13:57
Wohnort: Wien

FYI - Erdgas direkt in den Brennraum einspritzen

Beitrag von KuNe » 13.09.2015 17:15

FYI - heise Autos
Erdgas direkt in den Brennraum einzulasen verspricht große Vorteile - Ohne Umweg
http://www.heise.de/autos/artikel/Erdga ... 11601.html

Schönen Sonntag Nachmittag!
Kurt

Benutzeravatar
Gulbenkian
Beiträge: 2328
Registriert: 14.09.2012 19:42

Beitrag von Gulbenkian » 13.09.2015 20:46

Etwas komisch der Artikel. Natürlich gibt es bereits auf CNG optimierte Motoren. VW und Opel sind das gute Beispiele. Der alte Ecofuel verdichtet schon mit 13,5:1, der alte 2.0er Benziner, auf dem der Ecofuel basiert, nur mit 10,5:1.

Mich würde auch interessieren woher das viele NOx bei der Verbrennung von Erdgas kommen soll. CH4 + O2 -> CO2 + H2O
Sicher sind im fossilen Erdgas auch ein paar Stickstoffatome als Verunreinigung enthalten, aber zu einem Problem führt das sicher noch nicht.

Sparsame CNG Motoren mit gut Drehmoment untenrum gibt es schon, dürfen aber gern noch mehr werden.
Golf IV BiFuel '06
Touran 2.0 Ecofuel

Benutzeravatar
Bassmann
Site Admin
Beiträge: 29066
Registriert: 24.04.2006 20:25
Wohnort: Zu hause.
Kontaktdaten:

Beitrag von Bassmann » 13.09.2015 21:12

Ähmm... Atemluft besteht zu ca. 80% aus Stickstoff... (Darum ist es auch Unfug, sich beim Reifenwechsel die Pneus mit Stickstoff befüllen zu lassen)
Da lässt es sich gar nicht vermeiden, dass Stickstoff an der Verbrennung beteiligt wird. Die Frage ist nur eben, was bei der Reaktion von O2 und CH4 sonst noch so alles im Brennraum passiert.

MfG Bassmann

Nachtrag: Ich schubse die Geschichte mal ins Forum für technische Neuerungen. Scheint mir dort besser aufgehoben zu sein. B.
17 Zylinder, 4,85 Liter Hubraum, aber verteilt auf 2 Autos und 3 Motorräder:
Golf4 Kombi 1.6l autom. mit CNG-Nachrüstung, ca. 10€/100km
Polo4 9N3 united 1.4l 5-Gang mit CNG-Nachrüstung, ca. 8€/100km
(jeweils incl. Luxusbrühe)
Motorräder: 644ccm Suzuki Freewind (Eintopf), 600ccm Yamaha Fazer 35kW, 600ccm Yamaha Fazer ABS 72kW
Wenn ein einziger Baum umfällt, macht das mehr Lärm, als wenn ein ganzer Wald wächst.

Benutzeravatar
Gulbenkian
Beiträge: 2328
Registriert: 14.09.2012 19:42

Beitrag von Gulbenkian » 14.09.2015 09:44

Jaja, der Stickstoff ist aber auch bei der Dieselverbrennung mit am Start... Ich verstehe nicht, warum die NOx Emissionen auf einmal beim Erdgaser ein Problem sein sollten. Diese liegen ca. 80% unter denen vom Diesel (Quelle). Da müßte sich der NOx Anteil schon mehr als verdoppeln, damit das auch nur annährend ein Problem wird, selbst bei den EURO6 Grenzwerten.
Golf IV BiFuel '06
Touran 2.0 Ecofuel

Benutzeravatar
bljack
Forums-Sponsor
Beiträge: 1395
Registriert: 07.12.2012 13:49
Wohnort: Stuttgart

Beitrag von bljack » 15.09.2015 10:39

Der Artikel ist an der Stelle der Stickoxide ein wenig mit Müll gefüllt.

Stickoxide entstehen bei hohen Verbrennungstemperaturen mit einem Maximum im leicht mageren Bereich (Link). Der Irrglaube, flüssig eingespritztes Benzin (oder Diesel) würde beim Verdampfen nenneswert zur Gemisch- und damit Abgaskühlung beitragen, ist etwas, dass ich bei einem Autor "vom Fach" eigentlich nicht erwarte.
Iso-Okton hat eine Verdampfungsenthalpie von 35 kJ/mol, produziert aber 5426 kJ/mol Verbrennungswärme (Faktor 155). (Quelle: Artikel von GaryK auf motor-talk.de) Die "Kühlung" durch Verdamüfung (egal ob flüssiges Benzin oder entspanntes Methan) ist daher vollkommen zu vernachlässigen. Da ein direkteinspritzender Erdgasmotor auch noch mit Lambda=1 (wegen 3-Wege-Kat) betrieben werden würde, ergibt sich auch kein Stickoxidproblem.

Der Zusammenhang mit der Schichtladung bei BMW (teilweise Magerbetrieb, dadurch im Kat kaum noch Umwandlung von NOx möglich) bzw. dem Direkteinspritzer-Passat mit 15-20% Benzinzumisschung (ich vermute hier eher, dass die Benzindüsen sonst abgebrannt wären - nicht, dass es ein NOx-Problem gab), halte ich für ziemlich konstruiert und vor allem auf Unwissen des Autors basierend.
Mit dem ecoup umweltfreundlich unterwegs :-)
Lebensdauer der ersten Flaschen: 3 Jahre (1. HU nach Kauf), 104tkm; Austausch auf Kulanz (100%) bei 105tkm

Seit 06/2017 hin und wieder auch mit einem Leon ST TGI, wenn meine Holde mich lässt :-) :-)

VW ecoup [ externes Bild ]
Seat Leon ST TGI [ externes Bild ]

Backmagic
Beiträge: 673
Registriert: 06.09.2012 12:46

Beitrag von Backmagic » 15.09.2015 10:44

Iso-Okton hat eine Verdampfungsenthalpie von 35 kJ/mol, produziert aber 5426 kJ/mol Verbrennungswärme (Faktor 155). (Quelle: Artikel von GaryK auf motor-talk.de) Die "Kühlung" durch Verdamüfung (egal ob flüssiges Benzin oder entspanntes Methan) ist daher vollkommen zu vernachlässigen.
Nein, weil es in der Anwendung falsch berechnet ist.

Überlege es dir nochmal, dann erkennst du deinen Denkfehler

supercruise
Beiträge: 478
Registriert: 25.03.2017 21:10

Beitrag von supercruise » 02.04.2017 12:57

Hallo. 2017 soll die Testphase auslaufen. Ich bin gespannt, wann der Serieneinsatz erfolgen wird.

http://www.fkfs.de/unternehmen/news-pre ... 45d1b83075

Im Gegensatz zur Benzin-Direkteinspritzung gibt es auch keinen Feinstaubausstoß.
Im Falle das die Hersteller auf eine CNG-Direkteinblasung setzen, wird eine Benzin-Direkteinspritzung auch nicht mehr verwendet werden, da das Benzin dann über das Saugrohr eingespritzt wird, richtig?

[/url]

supercruise
Beiträge: 478
Registriert: 25.03.2017 21:10

Beitrag von supercruise » 12.01.2018 12:19

Bosch wird den Serieneinsatz von Direkteinblasung nach Auslaufen des Forschungsprojekts nicht weiterverfolgen, da der Markt sich nicht so entwickelt hat wie gehofft. Dies habe auf einer Anfrage an Bosch erfahren. Die orginale Antwort werde ich nicht hier reinstellen.


Das ist sehr schade und ein herber Rückschlag. Aus mehrerer Hinsicht. Das System kompensiert die Drehmomentschwäsche im unteren Drehzahlbereich, gegenüber Benziner mit Direkteinspritzung. Der Verbrauchsvorteil soll sich deutlich bemerkbar machen. Das ist wichtig, gerade bei Fahrzeugen mit kleineren Tankvolumen. Weil die Direkteinspritzung bei bivalanten Fahrzeugen dafür entfällt, wird auch kein Rußpartikelfilter für die Direkteinpritzung im Benzin-Modus benötigt.

Gastra
Beiträge: 594
Registriert: 22.04.2017 10:04

Beitrag von Gastra » 12.01.2018 21:21

Na so ein Allheilbringer ist die Direkteinblasung auch nicht. Der theoretische Vorteil liegt in der verbesserten Füllung, da das Gas nach dem Schließen der Einlassventile hineingedrückt werden kann. Allerdings mischt sich Gas mit Luft schlechter als man meinen könnte. Benzin durchdringt bei einer Direkteinspritzung flüssig großräumig den Zylinder bevor es verdampft. Erdgas bleibt erst mal an der Düse hängen weil es wegen der geringen Dichte nicht quer durch den Zylinder gepustet werden kann. Die Homogenisierung ist daher grade bei einem späten Einblasezeitpunkt schlechter als bei einem Benziner.

Ich kenne die Ergebnisse von einem anderen Forschungsvorhaben (DBU, kann sich jeder dort heraussuchen), die waren jetzt nicht so vielversprechend.

Das mit den NOx ist auch Quark, es fehlt zwar die Verdampfungswärme, aber dafürist die Verbrennungstemperatur deutlich niedriger, so dass bei CNG weniger NOx entstehen.

Wie oben bereits geschrieben, gab es auch schon für CNG optimierte Motoren, mein Astra z.B. hat ein Verdichtungsverhältnis von 12,5 und liegt damit deutlich über der Benzinversion

Benutzeravatar
Bassmann
Site Admin
Beiträge: 29066
Registriert: 24.04.2006 20:25
Wohnort: Zu hause.
Kontaktdaten:

Beitrag von Bassmann » 13.01.2018 21:28

Hmmm... mein oller 1,3L-Polo mit 40kW hatte imho auch schon ein Verdichtungsverhältnis von 13:1 (Baureihe 86C) Lief wie der Deibel...

MfG Bassmann

Robert
Beiträge: 1031
Registriert: 22.12.2014 22:29

Beitrag von Robert » 13.01.2018 21:37

Gastra hat geschrieben:Na so ein Allheilbringer ist die Direkteinblasung auch nicht.
Sehe ich genauso. Das hat einfach viel weniger Potential als beim Benziner die Direkteinspritzung und auch die würde ich nicht als Revolution bezeichnen.

Echtes Potential ergibt sich vor allem aus monovalenten CNG-Fahrzeugen. Aber dafür ist der Markt einfach nicht reif ... und wird es wohl auch nicht.

Benutzeravatar
Gasgeberin
Beiträge: 380
Registriert: 09.04.2016 20:06

Beitrag von Gasgeberin » 14.01.2018 11:43

IVECO hat Kleinbusse mit reinem CNG Betrieb. Also ohne Benzinnottank. Gibt es also schon. In Italien käuflich zu erwerben, für Innenstädte wie Rom gedacht. Nur nicht für Deutschland. Vielleicht sollten wir uns wegen unseres konservativen Kundenverhaltens langsam darauf einstellen, dass wir in Deutschland keine Innovationen mehr als erstes zur Verfügung bekommen. Weil wir kaufen sie eh nicht. Wir kaufen lieber Diesel. Oder warten auf was perfektes, dass doch nicht kommen wird.
Man könnte auch ein CNG Motor mit Benzinnotbetrieb entwickeln, der auf CNG optimiert ist und der Benzinbetrieb unangenehmer zu fahren wäre.
Wenn Du ein Schiff bauen willst, so trommle nicht Menschen zusammen, um Holz zu beschaffen, Werkzeuge vorzubereiten, Aufgaben zu vergeben und die Arbeit einzuteilen, sondern lehre die Menschen die Sehnsucht nach dem weiten endlosen Meer.

DerRaucher
Beiträge: 540
Registriert: 20.09.2016 19:53
Wohnort: Oldenburg

Beitrag von DerRaucher » 14.01.2018 11:59

Gasgeberin hat geschrieben:IVECO hat Kleinbusse mit reinem CNG Betrieb. Also ohne Benzinnottank. Gibt es also schon. In Italien käuflich zu erwerben, für Innenstädte wie Rom gedacht. Nur nicht für Deutschland. Vielleicht sollten wir uns wegen unseres konservativen Kundenverhaltens langsam darauf einstellen, dass wir in Deutschland keine Innovationen mehr als erstes zur Verfügung bekommen. Weil wir kaufen sie eh nicht. Wir kaufen lieber Diesel. Oder warten auf was perfektes, dass doch nicht kommen wird.
Man könnte auch ein CNG Motor mit Benzinnotbetrieb entwickeln, der auf CNG optimiert ist und der Benzinbetrieb unangenehmer zu fahren wäre.
Gibt es schon, nennt sich Iveco Daily.... Ich hasse die Karre. Hat noch keine 100.000 runter und war schon mehrmals in der Werkstatt.

supercruise
Beiträge: 478
Registriert: 25.03.2017 21:10

Beitrag von supercruise » 14.01.2018 16:00

Robert hat geschrieben:
Gastra hat geschrieben:Na so ein Allheilbringer ist die Direkteinblasung auch nicht.
Sehe ich genauso. Das hat einfach viel weniger Potential als beim Benziner die Direkteinspritzung und auch die würde ich nicht als Revolution bezeichnen.

Echtes Potential ergibt sich vor allem aus monovalenten CNG-Fahrzeugen. Aber dafür ist der Markt einfach nicht reif ... und wird es wohl auch nicht.
Ist das eine Vermutung deinerseits?

Der Nutzen ist sehr wohl dar, sonst hätte man daran gar nicht entwickelt.
17% weniger CO2 und 60% mehr Drehmoment im unteren Drehzahlbereich!
http://www.bosch-presse.de/pressportal/ ... 43067.html

Es scheitert aktuell an der technischen Umsetzung, das System für einen marktfähigen Preis einzuführen. Laut einem Bericht müssen die Düsen hohen Temperaturen im Brennraum standhalten, aber dennoch fein dosieren. Das erfordet eine sehr präzise Fertigung aus speziellen Legierungen. Und das wird für den Serieneinsatz noch zu teuer sein. Das kann sich aber auch wieder ändern.

Wie sieht das bei LNG aus, wird der Kraftstoff flüssig oder gasförmig in den Brennraum befördert?

DerRaucher
Beiträge: 540
Registriert: 20.09.2016 19:53
Wohnort: Oldenburg

Beitrag von DerRaucher » 14.01.2018 16:23

Bisher kenne ich nur LNG nur mit Verdampfer. Die Expansion von Flüssig zu Gas ist riesig. Daher glaube ich wird es dabei bleiben es gasförmig zum Motor zu fördern.

Antworten