Abb. 54.1. NOx-Emissionen von einem Diesel-Motor mit der Bohrung d = 75,5 mm, dem Hub s = 84,5 mm, dem Verdichtungsverhältnis ε = 17,8 und der Drehzahl n = 1200 U/min in Anlehnung an Yoon, S.H., Han, S.C. und Lee, C.S.: Effects of High EGR Rate on Dimethyl Ether (DME) Combustion and Pollutant Emission Characteristics in a Direct Injection Diesel Engine, Energies 2013, 6, 5157-5167. Die Lufteintritts- und Kühlwassertemperatur betragen t = 70°C. Der indizierte Mitteldruck bei der injizierten Brennstoffmasse mB = 10,69 mg (Cetan) bzw. mB = 16,4 mg (DME) liegt im Bereich pi = 5,74 ... 6,62 bar entsprechend einer Last von etwa 53 %. Die Einspritzdauer ist Δφ = 15° Kurbelwinkel. Die äußere Abgasrückführung variiert von AGR = 0 % (Luftverhältnis λ = 2,33 entsprechend einem Sauerstoffgehalt von O2 = 11,3 % im Abgas) über AGR = 30 % (λ = 1,66 entsprechend O2 = 7,7 %) bis AGR = 50 % (λ = 1,14 entsprechend O2 = 2,3 %). Das Luftverhältnis mit Cetan (AGR = 0) als Brennstoff ist λ = 2,15 mit O2 = 10,8 %. Berechnung nach David G. Goodwin mit dem Programm Cantera. Die Reaktionskinetik von Cetan und DME stammt von der Creck Modeling Group (Ranzi, E. und Frassoldati, A.).
Abb. 54.2. Ruß-Emissionen für den Diesel-Motor nach Abb. 54.1. Die Ruß-Emissionen sind modelliert nach Hiroyasu, H. und Kadota, T.: Models for Combustion and Formation of Nitric Oxide and Soot in DI Diesel Engines, 1976, SAE Paper 760129. In diesem Modell wurde die Brennstoffmasse durch die auftretende Massenkonzentration von Acetylen ersetzt.
Abb. 54.3. Effektiver Wirkungsgrad η für den Diesel-Motor nach Abb. 54.1 bei der Last 53 %.
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