Umweltfreundlicher Kaltstart

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Mit Autogas Schadstoffemissionen deutlich reduziert

Auch die Studenten von Prof. Heinze – hier Carolin Werner – arbeiten intensiv an den Weiterentwicklungen mit. Denn Praxisnähe wird bei Automotive Powertrain ganz groß geschrieben. Foto: Projekt S1000plus/Fontaine

(25.02.2012) – Einen zuverlässigen PKW-Kaltstart mit deutlich verringerten Schadstoffemissionen haben jetzt Saarbrücker Wissenschaftler realisiert. Das Institut Automotive Powertrain an der Hochschule für Technik und Wirtschaft des Saarlandes (HTWdS) nutzte im Rahmen des Projektes S1000plus die extremen Minustemperaturen Mitte Februar, um das Startverhalten Ihres Versuchsfahrzeuges Peugeot 5008 zu optimieren.

Durch den alleinigen Einsatz von Autogas statt  Benzin kann auf die so genannte Kaltstartanfettung verzichtet werden. „In herkömmlichen Benzinfahrzeugen wird bei tiefen Temperaturen beim Start und auch noch in der Kaltlaufphase die eingespritzte Kraftstoffmenge deutlich überhöht, um eine gute Fahrbarkeit mit stabilem Motorlauf zu erreichen“, erläutert Prof. Dr. Thomas Heinze, der zusammen mit Prof. Dr. Harald Altjohann das Institut Automotive Powertrain leitet. Durch die Entwicklung einer Autogas-spezifischen Kaltstartprozedur konnte Heinze das vermeiden. Dabei machten er und seine Mitarbeiter sich die deutlich besseren Verdampfungseigenschaften von LPG im Vergleich zu Benzin zunutze. In die serienmäßige Motorsteuerung des Peugeots wurde so eingegriffen, dass sämtliche Steuermechanismen zur Kaltstartanfettung ausgesetzt wurden. Trotzdem wurde bei −11° Celsius bereits vom Moment des Motorstarts an Lambda 1 – also ein optimales Gas-/Kraftstoffverhältnis – erreicht.

Ein kalter Motor ist aus Umweltgesichtspunkten besonders problematisch. Prof. Heinze: „Da zu diesem Zeitpunkt die Katalysatoren noch nicht betriebsbereit sind, kommt es insbesondere beim Start von benzinbetriebenen Motoren zu einer deutlichen Erhöhung des Schadstoffausstoßes, zum Beispiel auch von aromatischen Kohlenwasserstoffen, und zu einem erhöhten Kraftstoffverbrauch.“ Aromatische Kohlenwasserstoffe gelten als krebserregend. Autogas kommt durch seine „natürliche“ Klopffestigkeit von mehr als 105 Oktan ohne den Zusatz von aromatischen Antiklopfmitteln aus. Zusammen mit dem Wegfall der Kaltstartanfettung  kann ein modernes Autogasfahrzeug so auch bei tiefstem Frost äußerst ökonomisch sowie unvergleichlich umweltfreundlich gestartet und gefahren werden.

Im Projekt S1000plus wird eine Großraumlimousine so weiterentwickelt, dass sie eine Reichweite von mehr als 1000 Kilometern ohne Nachtanken allein mit Autogas erzielt. Zu den Maßnahmen zählen der alleinige Autogas-Betrieb, ein innovatives Kraftstofftankkonzept und eine eigens entwickelte Kühlung für die Kraftstoffpumpe zur Vermeidung von Dampfblasenbildung. Das Projekt S1000plus wird von zahlreichen Partnern aus der Industrie wie dem Autogas-Lieferanten Westfalen AG, der Sachverständigen-Organisation KÜS und dem Reifenhersteller Fulda unterstützt. www.projekt-s1000plus.de

Prof. Dr. Thomas Heinze bereitet seine Studierenden in Theorie und Praxis auf ihre künftigen Aufgaben als Ingenieure vor. Foto: Projekt S1000plus/Fontaine

In der Grafik sind ausgewählte Messwerte als Zeitverlauf während des Kaltstarts bei -11°C dargestellt. Zur exakteren Erfassung der Gemischzusammensetzung wurde das Fahrzeug mit Breitbandlambdasonden ausgestattet, die einen größeren Messbereich besitzen. Die Sonden können extern bestromt werden, sodass sie bereits vor dem Motorstart betriebsbereit sind. Dieser Umstand erklärt auch die zeitliche Verzögerung des Motorstarts in der Messung. Bei den dargestellten Messwerten handelt es sich um die Gemischzusammensetzung (Lambda), den Absolutdruck im Saugrohr gegenüber dem Umgebungsdruck (MAP, engl. manifold absolut pressure), die Motordrehzahl (RPM, engl. revolutions per minute) und die Fahrgeschwindigkeit (VSS, engl. vehicle speed sensor).

1 thought on “Umweltfreundlicher Kaltstart

  1. Marcel Wendt

    Hallo, wirklich interessant!

    Ich fahre sein knapp einem Jahr einen Fiat Tipo mit Autogas und habe nun 42Tkm ohne Probleme auf Gas zurückgelegt. Die letzten 22tkm Monovalant. Auch im Winter bei -18° sprang er gut an! Die Vorteile im Kaltstart liegen auf der Hand! Nebenbei: das Auto hat nun 218Tkm drauf und auf Additive zum Ventilschutz verzichte ich ebenfalls.

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