Dipl.-Ing. Berthold Franz :

Über den Einfluss einer wässrigen H2O2-Lösung auf die Verbrennung und die Schadstoffemission eines DI-Dieselmotors

Dissertation angenommen durch: Gerhard-Mercator-Universität Duisburg, Fakultät für Ingenieurwissenschaften, Abteilung Maschinenbau, 2001-07-16

BetreuerIn: Prof. Dr.-Ing. Paul Roth , Gerhard-Mercator-Universität Duisburg, Fakultät für Ingenieurwissenschaften, Institut für Verbrennung und Gasdynamik (IVG)

GutachterIn: Prof. Dr.-Ing. Paul Roth , Gerhard-Mercator-Universität Duisburg, Fakultät für Ingenieurwissenschaften, Institut für Verbrennung und Gasdynamik (IVG)
GutachterIn: Prof. Dr.-Ing. habil. Günter P. Merker , Universität Hannover, Institut für Technische Verbrennung (ITV)

Schlüsselwörter in Deutsch: H2O2, Emissionen, Partikel, Dissoziation, Spektroskopie, Stickoxide, Kohlenwasserstoffe, Dieselmotor, Einspritzung, Größenverteilung
Schlüsselwörter in Englisch: H2O2, pollutant emissions, particles, dissociation, spectroscopy, nitric oxides, hydrocarbons, diesel engine, injection, size distribution

  
   
 Klassifikation     
    Sachgruppe der DNB: 36 Energie-, Maschinen-, Fertigungstechnik
  
   
 Abstrakt     
   

Abstrakt in Deutsch

Die Dissertation beschreibt den Einfluss einer wässrigen H2O2-Lösung auf den Verbrennungsprozess und die Schadstoffemission eines direkteinspritzenden Saugdieselmotors. Hierzu wurden wässrige H2O2-Lösungen in einen thermischen Strömungsreaktor, in das Abgas sowie in den Brennraum eines Dieselmotors zugegeben. Der Effekt dieser Zugaben wurde durch die Konzentrationsmessung der gasförmigen HC, CO, NOx und O2 Emissionen bestimmt. Die Beobachtung des Effekts auf die Partikelemission erfolgte sowohl massenbezogen als auch größen- und anzahlbezogen. Die Auswirkung einer H2O2/Wasser Brennraumeinspritzung auf den innermotorischen Verbrennungsprozess wurde durch Druckindizierung und Emissionsspektroskopie ermittelt. Die Ergebnisse der Arbeit zeigen, daß durch den Einsatz wässriger H2O2 Lösungen die gas- und partikelförmigen Schadstoffemissionen eines DI Dieselmotors deutlich reduziert werden können. Insbesondere die beobachtete Beeinflussung der Rußoxidation im Brennraum mittels H2O2/Wasser Einspritzung zeigt, dass OH-Radikale eine erhebliche Rolle bei der innermotorischen Rußoxidation spielen.

Abstrakt in Englisch

This thesis reports on the influence of an aqueous H2O2 solution on the combustion process and the pollutant emissions of a direct injection naturally aspirated diesel engine. The effect of a H2O2/water addition into a flow reactor, into the exhaust gas and into the combustion chamber of a diesel engine was monitored by the measurement of gaseous (HC, CO, NOx, O2) and solid exhaust gas constituents. The effect on solid exhaust gas constituents was observed by the means of mass-, size- and number-related measurement techniques. Additional experiments with cycle resolved spectroscopy and pressure indication were performed in the case of H2O2/water injection into the combustion chamber. The results show that a significant decrease of gaseous and solid pollutant emissions of a diesel engine is possible with H2O2/water addition. Particularly the strong effect of H2O2/water injection into the combustion chamber on soot oxidation indicates that OH radicals play an important role in the process of soot oxidation within the combustion chamber. H2O2, Emissionen, Partikel, Dissoziation, Spektroskopie, Stickoxide, Kohlenwasserstoffe, Dieselmotor, Einspritzung, Größenverteilung H2O2, pollutant emissions, particles, dissociation, spectroscopy, nitric oxides, hydrocarbons, diesel engine, injection, size distribution Über den Einfluss einer wässrigen H2O2-Lösung auf die Verbrennung und die Schadstoffemission eines DI-Dieselmotors About the Influence of an Aqueous H2O2 Solution on the Combustion and the Pollutant Emissions of a DI Diesel Engine