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Schaffung eines biodieselbasierten Kraftstoffs mit geringem NO2-Ausstoss und hoher Oxidationsstabilität

Description: Arbeitshypothese des Projekts war, dass Hydrazide in den Bildungsmechanismus von Stickoxiden während der Verbrennung eingreifen und so Stickoxidemissionen verringern sowie dass Hydrazide einen positiven Einfluss auf die Oxidationsstabilität von Kraftstoffen haben. Krahl et al. (2010) konnten zeigen, dass durch Stearinsäurehydrazid Stickoxidemissionen bei Verwendung von Biodiesel in Brennkammerversuchen (AFIDA-Brennkammer der Firma ASG - Analytik Service Gesellschaft) um bis zu 45 % reduziert werden können. Das Additiv konnte jedoch nur mittels großer Massen an Lösungsvermittlern (2 % (m/m) in Kraftstoffen gelöst werden. Ebenso war in der Folge bei Bär und Krahl (2013) eine Reduktion der Stickoxide in einer AFIDA-Brennkammer festzustellen. Die Hydrazid/Kraftstoff-Kompositionen wurden in der vorliegenden Arbeit so modifiziert, dass die Löslichkeit der Hydrazide ohne Lösungsvermittler möglich ist. Die Stickoxidmessungen mittels der AFIDA-Brennkammer erwiesen sich als schwierig, da während des Projektzeitraums Modifikationen vorgenommen werden mussten, um einen Drift der Messungen zu beseitigen. Die von Bär und Krahl (2013) festgestellten Stickoxidreduktionen konnten nicht reproduziert werden. Durch ein Tensiometer konnte der Einfluss von Hydraziden auf die Oberflächenspannung getestet werden, welche eine maßgebliche Größe für das Einspritzverhalten und die Emissionen von Kraftstoff ist. Es wurde gezeigt, dass die Additivierung mit Hydraziden in Konzentrationen von bis zu 86,87 mmol/kg keinen Einfluss auf die Oberflächenspannung hat, sodass die postulierten Stickoxidreduktionen nicht hierauf zurückzuführen sind. Die an einem Einzylinder-Dieselversuchsmotor (Typ 18 W; Farymann Diesel) durchgeführten Kraftstofftests (Rapsölmethylester - RME) mit Benzoesäurehydrazid, Pivalinsäurehydrazid bzw. Butylhydroxytoluol (BHT) (jeweils 0,1% (m/m)) konnten im Rahmen der Messgenauigkeit keinen Einfluss auf die Stickoxidemissionen belegen. Die Messungen der Oxidationsstabilität zeigten, dass bis auf Maleinsäurehydrazid alle 17 untersuchten Hydrazide in B100 (RME) einen positiven Einfluss im Rancimat- und PetroOxy-Test haben. Zusätzlich konnte ein synergistischer Effekt zwischen natürlichen Antioxidantien und Hydraziden nachgewiesen werden. In Diesel R33 zeigten die Hydrazide ebenfalls einen positiven Einfluss. Insgesamt wurde während des Projektverlaufs die stickoxidreduzierende Wirkung der Hydrazide nicht reproduziert. Die oxidationsstabilisierende Wirkung der Hydrazide konnte für verschiedenste Kraftstoffe und Kraftstoffkombinationen zweifelsfrei dargelegt werden.

Types:
SupportProgram

Origins: /Bund/UBA/UFORDAT

Tags: Antioxidationsmittel ? Rapsmethylester ? Biodiesel ? Dieselkraftstoff ? Kraftstoff ? Bär ? Kraftstoffzusatz ? Synergistische Wirkung ? NOx-Emission ? NOx-Messung ? Stickstoffdioxid ? Zusatzstoff ? Stickstoffemission ? Chemische Analyse ? Stickoxide ? Verbrennung ? Brennkammer ? Emission ? Emissionsminderung ? Löslichkeit ? Messdaten ? Oxidation ? Oberflächenspannung ? Messung ? Datenerhebung ? Benzoesäurehydrazid ? Butylhydroxytoluol ? Maleinsäurehydrazid ? Messgenauigkeit ? Pivalinsäurehydrazid ?

Region: Bavaria

Bounding boxes: 11.5° .. 11.5° x 49° .. 49°

License: cc-by-nc-nd/4.0

Language: Deutsch

Organisations

Time ranges: 2013-10-01 - 2014-09-30

Status

Quality score

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