Schiffstechnik | Ship
Schiffstechnik | Ship Technology Brennverlauf in [J / °KW] 290 240 190 140 90 40 Cetanzahl 55 Cetanzahl 52 Cetanzahl 49 Cetanzahl 46 Cetanzahl 43 -10 330 340 350 360 370 380 390 400 Kurbelwinkel in °KW Brennverläufe mit Vorverbrennung verschiedener Cetanzahlen Brennverlauf in [J / °KW] 70 50 30 10 Cetanzahl 55 Cetanzahl 52 Cetanzahl 49 Cetanzahl 46 Cetanzahl 43 -10 343 344 345 346 347 348 Kurbelwinkel in °KW Vergrößerter Brennverlauf der Vorverbrennung che Modelle und Kennwerte liefert die reale Kreisprozessrechnung. Als Ergebnis einer thermodynamischen Analyse stehen Informationen wie der Temperaturverlauf im Brennraum und der Brennverlauf zur Verfügung. Dieser gibt die Wärmefreisetzung pro Grad Kurbelwinkel an. Die Verbrennungsanalyse startet mit dem Einspritzbeginn. Der Zündverzug gibt die Zeitdauer vom ersten Eintritt des Kraftstoffs bis zum Beginn der Wärmefreisetzung an. In dieser Phase beginnen komplexe physikalische und chemische Vorgänge. Der physikalische Lesen Sie hier unseren ersten Nachhaltigkeitsbericht oder fordern Sie Ihr Exemplar an: hafenplus@ nports.de Menschen. Umwelt. Wirtschaftskraft. Zum Bericht 50 HANSA – International Maritime Journal 03 | 2020
Schiffstechnik | Ship Technology Teil wird durch Einspritzparameter maßgeblich beeinflusst, der chemische Anteil dagegen von den Kraftstoffeigenschaften sowie den Randbedingungen wie Temperatur und besonders Druck im Zylinder. Diese hängen von den Einlassbedingungen, dem Verdichtungsverhältnis, dem Einspritzbeginn und den Zylinderwandtemperaturen ab. Somit ist ein direkter Einfluss auf die Verbrennung theoretisch nur über die Einspritzung, den Kraftstoff oder den Betriebspunkt möglich. Um das Zusammenspiel zwischen Kraftstoff, Einspritzvorgang, Verbrennung und Emissionsbildung darzustellen, wird zusätzlich ein Einspritzanlagenprüfstand eingesetzt. Der gesamte Einspritzvorgang kann damit unabhängig von der motorischen Verbrennung betrachtet werden. Dort werden Einspritzinjektoren sowie die Einflüsse der Einspritzparameter vermessen. Auch verschiedene Kraftstoffeigenschaften wie die Dichte können hinsichtlich der Auswirkungen auf den Einspritzvorgang untersucht werden. Ein solcher Prüfstand steht am Institut zur Verfügung. Das Zusammenspiel der Prüfstandtechnik ist besonders effizient, wenn wie hier identische Komponenten wie Einspritzinjektoren und deren Ansteuerungssystem gleichermaßen im Einspritz- und Motorenprüfstand zum Einsatz kommen. In einem Versuch zum Brennverlauf als Teilergebnis einer thermodynamischen Analyse wurde die Cetanzahl mit Hilfe verschiedener Mischungsverhältnisse von Kraftstoff A mit einer Cetanzahl von CZ 55 und Kraftstoff B mit einer Cetanzahl von CZ 43 variiert. Die Messungen wurden für einen Betriebspunkt mit genau gleichgehaltenen Randbedingungen ausgeführt. Wärmefreisetzung Es ist zu erkennen, dass sich die Wärmefreisetzung während der Vorverbrennung mit sinkender Cetanzahl in Richtung »spät« verschiebt und gleichzeitig der Maximalwert abnimmt. Dagegen verhält sich die Wärmefreisetzung der Hauptverbrennung entgegengesetzt. Wie sensitiv das entwickelte Verfahren Ein-Zylinder-Forschungsdieselmotor AVL 523 Unterschiede detektiert, zeigt besonders eine vergrößerte Darstellung der Vorverbrennung des zuvor dargestellten Gesamtbrennverlaufs. Diese exemplarischen Auswertungen zeigen, dass es mit einer sinnvoll applizierten Vorentflammung gelingt, Dieselkraftstoffe mit unterschiedlichen Zündeigenschaften sicher zu entzünden und eine stabile Verbrennung sicher zu stellen. Autoren: Marcel Pietsch, Wolfgang Thiemann, Institut für Fahr zeugtechnik und antriebssystem technik Helmut-Schmidt-Universität/ Universität der Bundeswehr Hamburg © HSU Hamburg Sales- and Servicepartner of USCG APPROVED For Ocean‘s Sake Ocean Clean GmbH Zum Kühlhaus 5 · 18069 Rostock Phone +49 381 - 670 49 77 90 info@oceanclean.de www.oceanclean.de Biological Sewage Treatment ∙ Membrane Sewage Treatment ∙ Oily Water Separator ∙ Onboard Waste Handling ∙ Vacuum Food-Waste Systems · Bale Compactor · Bag- and Tin Compactor · Glass Crusher · Plasma Waste Destruction Systems HANSA – International Maritime Journal 03 | 2020 51
