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Sprache Deutsch
Stufe Universität
Erstellt / Aktualisiert 25.03.2019 / 25.03.2019
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Welche Möglichkeiten zur Minderung der Partikelrohemissionen kennen Sie?

1) Russabbrennfilter / Elektroabscheider
2) Optimierte Kraftstoffverteilung
3) Weniger Verdichtungsverhältnis aber höhere Verbrennungstemperatur
4) Höchstdruckeinspritzung (1500+ bar)
5) Verstellen der Einlaßnockenwelle nach früh (mehr innere Abgasrückführung, mehr
Ventilüberschneidung
6) Schwefelarme Kraftstoffe

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Warum muss eine Partikelfilterregenerierung eingesetzt werden und welche
Möglichkeiten der Regenererierung kennen Sie?

Partikel (das mit Dieselmotoren fest verbunden ist) kann man leider nicht vollständig
durch Oxidations-Katalysatoren abbauen, sondern nur fangen und abbrennen kann. Man
setzt katalytisch Partikelfilter ein, in denen auch Partikeln können abgebrannt werden
(Mindestabgastemperatur ist 350º oder 180º mit Ferrocen).
1) Beschichtete Stahlwollefilter mit Kupferoxidschicht
2) Wabenförmige Keramik-Monolith
3) Elektrostatisches Filter mit nachgeschaltenen Zyklon
Jeder Filter verstopft irgendwann und den Abgasgegendruck entsprechend erhöht.
Diese Partikel müssen regeneriert (abgebrannt) werden.

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Wie lässt sich Schichtladung beim Ottomotor realisieren?

Alte Technik benutzt in Honda CVCC: Über ein zusätzliches Einlaßventil und
Ansaugkanal wird fettes Gemisch angesaugt und in einer Vorkammer entflammt. Unter
starker Turbulenzentwicklung (HC-Absenkung) wird anschließend der
Hauptbrennraum von der Verbrennung erfaßt, in dem sich Gemisch mit hohem
Luftüberschuß befindet. Die Luftzahl-Abhängigkeit der NOx-Bildung führt in beiden
Zonen zu geringeren NOx-Werten. DE Ottomotoren erzielen die gleiche Wirkung

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Erläutern Sie das Prinzip einer Lambdasonde.

Die λ - Sonde mißt den Restsauerstoffgehalt und vergleicht ihn mit der Außenluft. Bei
0,995 < λ < 1,0 gibt es eine Spannung von 0,8V. In noch fetterem Bereich nimmt sie zu.
Bei 1,0> λ > 1,005 gibt es eine Spannung von 0,2V. In noch magerem Bereich fällt sie
weiter ab. Sie wird in einem Katalysator eingesetzt für den engen Bereich des λ –
Fensters.

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Welchen Einfluß hat der Zündwinkel auf die Stickoxidemission?
(Mit Begründung!)

Wird der ZZP gegenüber dem Verbrauchsoptimum in Richtung spät verstellt, ergeben sich
sinkende NOx- und HC-Werte, weil die Spitzentemperaturen während der Verbrennung
sinken und die Abgastemperaturen steigen. Die steigenden Abgastemperaturen bewirken
bei ausreichendem Luftangebot eine Nachoxidation. Gleichzeitig sinkt aber der
Wirkungsgrad.

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Welchen Einfluß hat der Zündwinkel auf die Kohlenwasserstoffemission?
(mit Begründung!)

Wird der ZZP gegenüber dem Verbrauchsoptimum in Richtung spät verstellt, ergeben sich
sinkende NOx- und HC-Werte, weil die Spitzentemperaturen während der Verbrennung
sinken und die Abgastemperaturen steigen. Die steigenden Abgastemperaturen bewirken
bei ausreichendem Luftangebot eine Nachoxidation. Gleichzeitig sinkt aber der
Wirkungsgrad.

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Wie wirkt sich der Zeitpunkt Einspritzende auf Leistung und Schadstoffe im
Ottomotor aus? (Mit Begründung!)

Ein frühes Einspritzende in der Ansaugphase („längere Vorlagerungszeit“) erzeugt ein
niedriges Moment und Leistung, weil der verdampfender Kraftstoff mehr Luft
verdrängt. weniger Kraftstoff in den Zylinder einfließt.


Ein spätes Einspritzende in der Ansaugphase bedeutet mehr Moment und Leistung
wegen Innenkühlung, weil die Gemischaufbereitung Wärmeenergie von der Umgebung
wegnimmt, die Temperatur und deshalb die Klopfgefahr reduziert, so dass noch mehr
Kraftstoff in den Zylinder hereinkommen kann. Besonders kritisch für Schadstoffe ist
der Fall zwischen warmen und kalten Motoren im Teillastbereich.


Warmer Motor: Frühes Einspritzende ist günstig, weil sich das Gemisch im Voraus
besser aufbereiten und verdampfen kann („längere Vorlagerungszeit“). Die HCkonzentration
ist niedriger.


Kalter Motor: Frühes Einspritzende ist ungünstig, weil sich Kraftstoff an die kalten
Ansaugwände niederschlägt und Film bildet. Die Gemischbildung ist schlecht und HCAnteil
nimmt zu. Man sollte spät (synchron) einspritzen, damit Kraftstoff nicht an
kalten Wänden kondensiert.

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Wodurch entstehen Stickoxidemissionen beim Motor?

NOX-emissionen geschehen, wenn N2 bei hohen Temperaturen (2500 K) verfällt und
NOX bildet. NOX Konzentration senkt in fetten Luft/Kraftstoffgemisch (wegen
Luftmangels bei λ < 1.0) und in Luftüberschuß (λ > 1.3) wegen Wärmeentzugs der Luft
und Temperatursenkung.