Umruestanlage zum Betrieb vom Dieselfahrzeugen mit Pflanzenöl

Entwicklung einer Umruestanlage zum Betrieb vom Dieselfahrzeugen mit Pflanzenöl

Einleitung - Umrüstung auf Pflanzenöl
Pflanzenöle und ihre Eignung als Kraftstoff
Eignung von Pflanzenölen zur Treibstoffnutzung
Pflanzenoelkraftstoffe für Motoren
Eignung verschiedener Dieselmotortypen für Pflanzenöl
Abgasverhalten von Pflanzenoelmotoren
Technische Umsetzung
Umbauten an Fahrzeugen für den Betrieb mit Pflanzenöl
TÜV- Abnahme
Pflanzenöl Umruestanlage
Wirkprinzip und berechnung von Pflanzenöl in Dieselmotoren
Zusammenfassun

Ein Bestandteil der heutigen Umweltproblematik sind die Treibhausgase, die für die Klimaveraenderungen verantwortlich sind. Das am meisten produzierte Treibhausgas ist dabei das Kohlendioxid. Dieses entsteht hauptsaechlich bei der Verbrennung von Kohle und Erdöl. Die Verminderung der Kohlendioxid-Emissionen ist also direkt mit einer Verminderung der Verbrennung dieser Produkte verbunden. Ein Ersatz für die Verbrennung von Kohle und Erdöl können nachwachsende Rohstoffe sein. Hierbei handelt es sich hauptsaechlich um Holz und holzaehnliche Produkte, sowie um Öle und Fette die aus Pflanzen und Tieren gewonnen werden. Diese Öle und Fette werden heute in der Hauptsache für die Lebensmittelindustrie angebaut und hergestellt. Dass sich diese Öle und Fette grundsaetzlich für die Verbrennung in Dieselmotoren eignen, ist bekannt und wird auch heute in zwei verschiedenen Grundgedanken verwirklicht.

Der erste Grundgedanke befasst sich dabei mit einer Anpassung des Kraftstoffes an den Motor. Darunter wird eine chemische Veraenderung (umestern) der Öle und Fette verstanden. Durch diese Umrüstung wird hauptsaechlich eine Verringerung der kinematischen Viskosität auf das Niveau von Dieselkraftstoff erreicht und weiterhin wird die Zuendfaehigkeit des Kraftstoffes gesteigert. Dieser veraenderte Pflanzenkraftstoff wird hier in Deutschland unter dem Namen Biodiesel vertrieben und in den meisten Faellen aus Rapsöl ( 1 Rapsoelmethylester/RME) gewonnen. Die zweite Möglichkeit einen Dieselmotor mit Pflanzenkraftstoffen zu betreiben, ist eine Anpassung des Motors an den Kraftstoff. Darunter wird die konstruktive Anpassung des Dieselmotors an die Beduerfnisse des Pflanzenkraftstoffes verstanden.

Ziel und Aufgabestellung der Praxisarbeit

Die Aufgabe besteht in diese Praxisarbeit darin eine Umruestanlage zu entwerfen, die ökologische Vorteile durch die Verwendung von nachwachsenden Rohstoffen, bauliche Einfachheit, Funktionalitaet und Wirtschaftlichkeit bei der Entwicklung dieser Umruestanlage stehen im Vordergrund.

Der Grundstein für die bauliche Einfachheit sollte durch die Verwendung eines unveraenderten Dieselmotors gewaehrleistet werden. Die Veraenderungen, die an den Fahrzeugen vorgenommen wurden, beschraenkten sich daher auf die Tank- und Kraftstoffaufbereitungsanlage. Das hat den Vorteil, dass ein Serienmotor eine sehr hohe Fertigungsgenauigkeit und daraus resultierend eine hohe Lebensdauer hat. Nachteilig an der Verwendung eines unveraenderten Serienmotors ist, dass dieser für den Dieselkraftstoff-Betrieb optimiert ist. Dieser Nachteil wurde durch eine Anpassung des Pflanzenkraftstoffes an den Dieselmotor versucht auszugleichen. Diese Anpassung erfolgt hierbei nicht mit einer Umrüstung, sondern durch die Erhöhung der Kraftstofftemperatur. Diese Erhöhung der Temperatur hatte - wie die Umrüstung - die Verminderung der kinematischen Viskosität des Pflanzenkraftstoffes zur Folge. Weiterhin wurde durch die Erhöhung der Kraftstofftemperatur die Zuendfaehigkeit erhöht.

Die Funktionalitaet dieses Umruestanlage sollte sich nicht wesentlich von dem eines gewoehnlichen Dieselmotors unterscheiden. Der groesste Nachteil im Sinne der Funktionalitaet beim Betrieb eines Dieselmotors mit unveraendertem Pflanzenöl ist das Kaltstartverhalten. Dieses Problem wurde, durch die Verwendung von Dieselkraftstoff oder RME als Startkraftstoff, umgangen.