Heiner Grimm - Die Emission von Benzol und anderen Kohlenwasserstoffen im Abgas von Ottomotoren und ihre Beeinflussung durch katalytische Abgasnachbehandlung

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Produktbeschreibung

Doktorarbeit / Dissertation aus dem Jahr 1988 im Fachbereich Chemie - Makromolekulare Chemie, Polymerchemie, Note: 1,0, Technische Universität Clausthal (Chemie), Sprache: Deutsch, Abstract: Inhaltsangabe:Einleitung: Die Abhängigkeit der Emissionen einzelner Kohlenwasserstoffe aus Ottomotoren, vornehmlich des Benzols, vom verwendeten Gemischbildner, Kraftstoff und Betriebspunkt sowie von einem nachgeschalteten Abgaskatalysator wird untersucht. Der Einfluss des Gemischbildners ist vornehmlich auf unterschiedliche Luftverhältniszahlen zurückzuführen. Der spezifische Einfluss der im Kraftstoff enthaltenen Kohlenwasserstoffe auf die Benzolemission sinkt in der Reihenfolge Benzol, Alkylbenzole, Olefine u. Paraffine um jeweils eine Größenordnung. Die Einflüsse der einzelnen Kraftstoffbestandteile verhalten sich zueinander annähernd additiv. Dem Kraftstoff zugesetzte Bleiverbindungen beeinflussen in den üblichen Konzentrationen die Höhe der Kohlenwasserstoffemissionen nicht signifikant. Methanol als Kraftstoffzusatz beeinflusst vor allem das Luftverhältnis. Zum Vergleich der Emissionen bei verschiedenen Betriebspunkten werden die emittierten Stoffmassen jeweils auf die verbrauchte Kraftstoffmasse bezogen. Der Leerlauf nimmt unter den untersuchten Betriebspunkten bezüglich der Kohlenwasserstoffemissionen eine Sonderstellung ein. Ansonsten werden Menge und Zusammensetzung der emittierten Kohlenwasserstoffmatrix hauptsächlich vom Luftverhältnis, in geringerem Maße von der Motorleistung bestimmt. Ein üblicher Dreiwege-Abgaskatalysator reduziert bei stöchiometrischer Zusammensetzung des Kraftstoff-Luft-Gemisches auch die Emissionen von Benzol und den übrigen Aromaten in zufriedenstellendem Maße. Im Luftmangelbereich wurde dagegen, vor allem bei nichtgealterten Katalysatoren, eine erhebliche Erhöhung der Benzolemission durch Nachbildung, sowohl aus Alkylbenzolen als auch aus nichtaromatischen Kohlenwasserstoffen, beobachtet. Inhaltsverzeichnis:Inhaltsverzeichnis: 1.Inhaltsverzeichnis1 2.Einleitung / Problemstellung3 2.1Einleitung3 2.2Problemstellung4 3.Versuchsplanung6 3.1Übersicht über den Versuchsumfang6 3.2Versuchsträger9 3.3Kraftstoffe10 3.4Betriebspunkte14 4.Messwerterfassung; Apparativer Teil und Auswertung16 4.1Prüfstand, Mess- und Registriereinrichtungen16 4.2Die Analytik zur Messung der differenzierten Kohlenwasserstoffe (DK)19 4.3Abgasprobenahme28 4.4Kalibriergase30 4.5Auswertung der Messergebnisse32 5.Versuchsergebnis zum Einfluss der motorischen Verbrennung auf die Kohlenwasserstoffemission mit Grundsatzdarstellung und nach Parametern geordneten Versuchsabschnitten37 5.1Grundsätzliche Diskussion des Einflusses der motorischen Verbrennung auf die Kohlenwasserstoffemission und Stand des Wissens und der Technik37 5.2Einfluss der Kraftstoffzusammensetzung55 5.2.1Bewertung des Einflusses einzelner Kraftstoffbestandteile auf die Emission einer bestimmten Substanz55 5.2.2Einfluss der im Kraftstoff enthaltenen Paraffine auf die Kohlenwasserstoffemissionen57 5.2.3Einfluss der im Kraftstoff enthaltenen Olefine auf die Kohlenwasserstoffemissionen61 5.2.4Einfluss der im Kraftstoff enthaltenen Aromaten auf die Kohlenwasserstoffemissionen64 5.2.5Einfluss von Methanol auf die Kohlenwasserstoffemissionen74 5.2.6Einfluss von Bleitetraethyl auf die Kohlenwasserstoffemissionen82 5.2.7Berechnung der Benzolemission aus der Kraftstoffzusammensetzung und den stoffspezifischen Benzolemissionen86 5.3Einfluss der Art der Gemischbildung89 5.4Einfluss des Betriebszustandes des Motors93 6.Versuchsergebnis zum Einfluss einer katalytischen Abgasnachbehandlung mit Grundsatzdarstellung und Versuchsabschnitten120 6.1Grundsätzliche Diskussion der Kohlenwasserstoffumsetzung am Abgaskatalysator und Stand de...