Nachteile von Direkteinspritzern: Diffusionsverbrennung erzeugt Krebs

[AH.]

Hallo,

 

ich habe an anderer Stelle fachlich fundierte Beiträge geschrieben, die zum Thema gehörten. Der Moderator "Nagah" hat diese gelöscht, mit der Begründung, sie gehörten nicht zum Thema, was sehr ärgerlich ist. Ich möchte dies kurz begründen: Der Fragesteller war mit einer höheren Motorleistung durch höhere Drehzahl (Leistung = Drehzahl x Drehmoment) subjektiv nicht sehr einverstanden, wenn ich richtig gelesen habe. Das führte technisch-wissenschaftlich notwendig zu meinen Ausführungen.

 

Daher möchte ich hier noch einmal auf wesentliche Zusammenhänge des Automobilmarktes sowohl von der Nachfrageseite, als auch von der Angebotsseite hinweisen:

 

1. In Deutschland werden überwiegend Handschaltgetriebe verkauft.

 

2. Der deutsche Autofahrer weiß wohl meist nicht, wie man richtig schaltet, also maximale Leistung (z.B. beim Überholen) bzw. maximale Sparsamkeit und Materialschonung erreicht.

 

3. Daher will der deutsche Autofahrer "elastische" Motoren mit hoher Beschleunigungsreserve in der höchsten Fahrstufe.

 

Daraus resultiert ein Zielkonflikt: Aufgrund der Tatsache, daß alle Verbrennungsmotoren im Vollast-nahen Bereich (also bei Vollgas) ihren höchsten Wirkungsgrad haben, schließt sich hohe "Elastizität" und geringer Verbrauch aus. Dafür gibt es Lösungen:

 

1. Der Dieselmotor. Er läuft sehr mager, hat keine Drosselverluste, aber eine Diffusionsverbrennung (eine Tröpfchenwolke brennt und kein Gas). Daher entstehen Ruß und polyzyklische aromatische Kohlenwasserstoffe, die krebserregend sind. Der Diesel-Partikelfilter hält die polyzyklyischen aromatischen Kohlenwasserstoffe sehr wahrscheinlich unzureichend zurück.

 

2. Der Otto-Direkteinspritzer als Schichtlader. Auch er läuft sehr mager, auch er hat eine Diffusionsverbrennung (eine Tröpfchenwolke brennt und kein Gas). Auch er erzeugt Ruß und polyzyklische aromatische Kohlenwasserstoffe. Dies ist der Volkswagen AG seit 1998 durch meine Diplomarbeit "Rußemissionen direkteinspritzender Ottomotoren - Einfluß der Betriebsbedingungen auf Partikelanzahl, Partikelmasse und Partikelgrößenverteilung" bekannt.

Auch im Homogenbetrieb (Einspritzung in den Ansaugtakt) erzeugt der VW BDI nach meinen Messungen zumindest nach dem Kaltstart sehr viel Partikel/Ruß aufgrund unzureichender Verdampfung des Kraftstoffes.

 

Diese beiden Konzepte haben in Deutschland eine hohe Marktdurchdringung erreicht. Hier habe ich mich zu den Problemen bereits geäußert.

 

Verantwortungsvolle dürfen nur Saugrohreinspritzer fahren - A2 Forum

 

Also: Will der Kunde einen Handschalter, der sparsam ist und einen "guten Durchzug" in der höchsten Fahrstufe hat, führt dies bei diesen verbreiteten Konzepten zu Krebs:

 

hier etwas über polyzyklische aromatische Kohlenwasserstoffe:

 

http://www.umweltbundesamt.de/sites/default/files/medien/publikation/long/4372.pdf

 

Man kann Autos bauen, die sowas nicht emittieren. Homogene Saugrohreinspritzer. Durch eine geeignete Getriebeübersetzung bekommt man sie auch sparsam hin.

 

Kann man Gift-Emittenten vermeiden, vermeidet man sie doch:confused:

 

Aber BMW und VW (früher auch Mitsubishi, Carisma GDI)....handeln eben anders

 

Aus der UBA-Broschüre:

Für Mensch und Umweltorganismen sind PAK eine besorgniserregende Stoffgruppe. Viele PAK haben

krebserregende, erbgutverändernde und/oder fortpflanzungsgefährdende Eigenschaften (Crone and

Tolstoy, 2010). Einige PAK sind gleichzeitig persistent, bioakkumulierend und giftig (toxisch) für Menschen

und andere Organismen. Persistent heißt, dass die Stoffe sehr lange in der Umwelt verbleiben und dort

kaum abgebaut werden. Bioakkumulierende Chemikalien reichern sich in Organismen an – auch im

menschlichen Körper. Stoffe, die diese drei Eigenschaften verbinden, sind aus Umweltsicht besonders

besorgniserregend. Die Fachleute sprechen hierbei von PBT-Stoffen (Persistente, Bioakkumulierende und

Toxische Stoffe). Werden solche Chemikalien freigesetzt, können sie wegen ihrer Eigenschaften nicht mehr

aus der Umwelt entfernt werden. Im Gegenteil: Sie reichern sich an und können dabei Pflanzen, Tiere und

letztendlich den Menschen schädigen.

 

 

Es gibt eine ungiftige Lösung für den genannten Kundenwunsch: Ein homogener Saugrohreinspritzer mit Turbolader. Seine Leistungsdichte ist jedoch so hoch, daß es zu Downsizing-Konzepten mit 2 Zylindern führt, wenn der Verbraucht optimiert wird. Kleine Brennräume haben höhere Wandwärmeverluste und daher einen schlechteren Wirkungsgrad bzw. höheren Verbrauch. Dieser Motor ist also "elastisch", aber ungleichförmig und nicht laufruhig.

 

Ich plädiere für normale Saugrohreinspritzer (mindestens Vierzylinder) ohne Aufladung, jedoch mit angepaßten Getriebeübersetzungen. Um im Muscheldiagramm in den Bereich des optimalen Wirkungsgrades zu kommen, muß der Motor vollgasnah betrieben werden, braucht also "überlange" Gänge. Ein unerfahrener Fahrer wird dies nicht bedienen können, daher plädiere ich für automatisierte Handschaltgetriebe (wenn eine möglichst kurze Zugkraftunterbrechung aus Komfortgründen sein muß: Doppelkupplungsgetriebe).

Dies führt zu einem optimal geringen Verbrauch, aber auch zu einer optimal hohen Beschleunigung in Notsituationen, wie z.B. gefährlichen Überholmanövern. Viele Autofahrer schalten in solchen Situationen nach meiner Vermutung ihr Handschaltgetriebe nicht richtig herunter (in den Bereich maximaler Leistung, beim 55kW-Saugmotor des Audi A2 ca. 5000 1/min) - und sterben womöglich.

Über CVT-Getriebe sollte man nachdenken, ihr Wirkungsgrad beträgt nach meiner Kenntnis zumindest bei Volllast nur ca. 90 % im Vergleich zu ca. 99 % beim Handschaltgetriebe bzw. automatisierten Handschaltgetriebe. Allerdings bietet das CVT-Getriebe mehr Potential, die Motordrehzahl stets gering und die Motorlast optimal hoch zu halten.

 

Auf einen Nachteil Direkteinspritzender Motoren möchte ich noch hinweisen: Mein Freund von der Volkswagen AG hat mir gesagt, daß die Einspritzdüsen im Brennraum sich mit der Zeit zusetzen, durch Asche (anorganische Bestandteile "Salz" aus den notwendigen Additiven. Das hat mir Ruß nichts zu tun) aus dem Motoröl. Sie neigen daher im Alter zu Leistungsverlust.

 

Liebe Grüße

 

Dr. AH.

 

EDIT; Bret, 2015-02-23 1645EET: Namen herausgenommen

Bearbeitet 23. Februar 2015 von bret

[bret]

so geht es nun mal nicht. Geschlossen. Steinigungen bitte per PN.

 

- Bret

[bret]

Ich bewerte das hier inzwischen als Politikum. Ja, das war relativ lang gut gegangen, aber heute Mittag ging's gehörig schief. Also, zu.

 

Wiederauftauchenden Threads in der gleiche Art und weise werden auch höchstwarscheinlich geschlossen. Ich habe keine Lust auf Störerhaftung oder Verleumdungsklagen.

 

Mir ist es ziemlich egal ob die andeutungen korrekt waren oder auch nicht, es geht so nicht und offensichtlich regen sich die Menschen hier doch etwas zu viel auf.

 

Nochmals: mit andere Wertvorstellungen und Weltanschauungen hab' ich gar kein Problem, aber wohl mit Situationen die das Forum als Mitstörer mitnehmen könnten.

 

- Bret

Bearbeitet 23. Februar 2015 von bret