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T. Goigitzer:
"Untersuchung des Potenzials alternativer Kraftstoffe hinsichtlich des motorischen Betriebsverhaltens in einem aufgeladenen DI Ottomotor am Motorenprüfstand und im Fahrzeugeinsatz";
Supervisor: P. Hofmann, P. Dedl; E 315 Institut für Fahrzeugantriebe und Automobiltechnik, 2011; final examination: 2011-06-30.

Fossile Energieträger, vor allem Erdöl, stellen die Basis der heutigen Versorgung mit Kraftstoffen dar. Wenngleich sich die Prognosen über den Zeitraum ihrer Erschöpfung deutlich unterscheiden, so ist an ihrer langfristigen Verknappung nicht zu zweifeln. Der stark wechselnde und steigende Energiebedarf aufstrebender Staaten wie Indien und China beschleunigt diesen Effekt. Darüber hinaus spielen neben der Endlichkeit fossiler
Ressourcen Probleme der Versorgungssicherheit, Kosten von Erschließung und Transport und die Forderung nach einem umweltschonenderen Umgang mit Ressourcen eine besondere Rolle. Die konsequente Nutzung erneuerbarer Energieträger stellt insbesondere in den industrialisierten Ländern eine Möglichkeit zur Reduzierung der Abhängigkeit von fossilen Rohstoffen (Erdöl, Erdgas und Kohle) dar.
Durch den Einsatz erneuerbarer Energieträger kann darüber hinaus ein nennenswerter Beitrag zur Reduktion der CO2-Emission und folglich zur Minderung des anthropogenen Treibhauseffekts geleistet werden. Untersuchungen an verschiedenen Motorenkonzepten mit alternativen Kraftstoffen haben vielversprechende Ergebnisse geliefert. Weiters ergab die Literaturrecherche, dass viele Untersuchungen mit den
Alkoholen Ethanol und Methanol gemacht wurden, jedoch ist über einwertige Alkohole mit mehr als 2 Kohlenstoffmolekülen recht wenig zu finden.
Deshalb wurde im Rahmen dieser Arbeit der Einsatz von Alkoholkraftstoffen in einem hochaufgeladenen DI Ottomotor am Motorenprüfstand sowie auch am Rollenprüfstand untersucht. Am Motorenprüfstand wurden die verschiedenen Benzin-
Alkoholmischkraftstoffe bei ausgewählten Teillastpunkten sowie an der Volllast hinsichtlich ihrer Eignung überprüft. Am Rollenprüfstand absolvierte das Fahrzeug den NEFZ Typ 1, den NEFZ Typ 6 und den ARTEMIS CADC Fahrzyklus.
Die Teillastuntersuchungen zeigten, dass die Alkoholkraftstoffe die Abmagerfähigkeit des Kraftstoffluftgemisches und die Zyklusschwankungen positiv beeinflussen. Bei den Volllastuntersuchungen konnte eine Leistungs- und Drehmomentsteigerung aufgrund der erhöhten Klopffestigkeit der Alkohole verzeichnet werden. Außerdem wurde der
Anreicherungsbedarf an der Volllast stark minimiert.
Der CO2-Ausstoß sowie alle anderen limitierten Emissionen konnten in den meisten Betriebspunkten gesenkt werden. Zusätzlich konnte ein erheblicher Wirkungsgradvorteil erzielt werden. Durch den geringeren Heizwert der Alkohole stieg jedoch der volumetrische Verbrauch abhängig vom Mischungsverhältnis zum Teil stark an.
Die Ergebnisse der Untersuchungen der verschiedenen Kraftstoffe am
Motorenprüfstand stimmten mit den Rollenprüfstanduntersuchungen gut überein.