Emissionskontrolle: Stehen wir vor dem Aussterben der Verbrennungsmotoren?
Herausforderungen bei Verbrennungsmotoren
Die negativen Auswirkungen des Klimawandels zwingen die Menschheit, kontinuierlich nach Wegen zu suchen, die durch Treibhausgase verursachte globale Erwärmung umzukehren. Viele Länder erwägen die schrittweise Abschaffung von Fahrzeugen mit Verbrennungsmotor und die Einführung von Maßnahmen zur Förderung von Elektrofahrzeugen, um die Treibhausgasemissionen zu reduzieren. Verbrennungsmotoren gelten als Bedrohung für umweltfreundliche Lösungen, da sie heiße Verbrennungsgase mit Zündfähigkeit, zusätzliche Wärmeproduktion und Energieverluste (Abgaskrümmer und -rohre) erzeugen. Ihre Verbrennungssysteme sind nachweislich ungeeignet für Umgebungen mit brennbaren Gasen. Hinzu kommt die Vielzahl komplexer Bauteile dieser Motoren.
Es besteht Bedarf an sofortigen Lösungen
Wir leben in einer Zeit, in der die Entwicklung nachhaltiger Lösungen für zentrale Herausforderungen branchenübergreifend zur Grundvoraussetzung für jedes produzierende Unternehmen geworden ist. Wir schreiten in Richtung Lösungen wie Elektrifizierung, vernetzte und autonome Fahrzeuge voran. Aktuell erleben wir bedeutende Veränderungen dieser aufkommenden Trends, doch wie schnell können wir mit der vollständigen Umsetzung rechnen?
Hinsichtlich Infrastruktur, globaler Reichweite, Batterieproblemen, Kostenineffizienzen und geringer Reichweite müssen Elektrofahrzeuge noch Fortschritte erzielen, um mit konventionellen Fahrzeugen konkurrieren zu können. Dabei dürfen wir nicht vergessen, dass Elektrofahrzeuge zwar primär aufgrund ihrer Emissionsreduktion befürworten, aber gleichzeitig auch langfristig nur eine minimale Umweltbelastung garantieren. Dies bedeutet, dass selbst die optimale Lösung eine gewisse Amortisationszeit benötigt. Daher arbeiten Lösungsanbieter weiterhin an alternativen Lösungen, die sich deutlich einfacher und schneller umsetzen lassen.
Verbesserung der Effizienz von Verbrennungsmotoren
Verbesserung von Verbrennungsmotoren hinsichtlich ihrer Effizienzparameter:
In den letzten 30 Jahren haben Forschung und Entwicklung die Hersteller dabei unterstützt, die Emissionen von Verbrennungsmotoren, darunter Stickoxide und Feinstaub, um mehr als 99 Prozent zu reduzieren, um die Emissionsnormen der EPA zu erfüllen. Die Forschung hat außerdem zu Verbesserungen der Verbrennungsmotorleistung (Leistung und Beschleunigungszeit) geführt, wodurch die Hersteller den Kraftstoffverbrauch beibehalten oder sogar senken konnten. (EPA, 10. Januar 2022)
Reduzierung von Fahrzeugemissionen durch Gewichtsreduzierung – Leichtbaulösungen:
Die Möglichkeiten zur Gewichtsreduzierung werden auch als Chance gesehen, Treibhausgasemissionen in den verschiedenen Lebenszyklusphasen eines Produkts zu senken. OEMs suchen nach neuen Wegen, um naturfaserverstärkte oder recycelte Faserverbundwerkstoffe einzusetzen, da diese leichter sind und weniger Energie benötigen als herkömmliche Materialien.
Kunden sollten den Kauf kraftstoffsparender Fahrzeuge in Betracht ziehen. Je weniger Kraftstoff verbraucht wird, desto geringer ist die Abgasproduktion. Ein leichtes Fahrzeug verbraucht weniger Kraftstoff, da es eine geringere Massenträgheit überwinden muss, wodurch der Antriebsaufwand sinkt. Verbesserungen am Gesamtdesign des Fahrzeugs, wie beispielsweise eine optimierte Aerodynamik und ein effizienterer Antriebsstrang, können sich direkt auf das Gesamtgewicht des Fahrzeugs und somit auf die Emissionen auswirken.
Wie wir beim DEP schrittweise Lösungen zur Reduzierung der Emissionen prüfen
Die neueste Technologie von DEP ermöglicht vielfältige Messaufgaben und Echtzeit-Motormanagement durch die Rückmeldung an die elektronische Motorsteuerung, um zukünftige strenge Emissionsnormen und Kraftstoffverbrauchsstandards zu erfüllen. Diese Zylindersensortechnologie trägt zur Verbesserung der Effizienz von Verbrennungsmotoren und zur Emissionsreduzierung bei. Drucksensoren, Lambdasonden und Klopfsensoren könnten durch einen fortschrittlichen IC-Verbrennungssensor in Kombination mit unseren proprietären, hochentwickelten Algorithmen ersetzt werden.
Mit unseren neuesten IP-Algorithmen können wir Informationen über Verbrennung, Leistung und Emissionsparameter von Zylinder zu Zylinder und Zyklus zu Zyklus liefern. Dies geschieht ohne Bohrungen im Zylinderkopf oder den Einsatz von Zündkerzen oder Glühkerzen als Ionensensor. Der größte Vorteil dieses Projekts liegt in der Bereitstellung einer wegweisenden Lösung zur Emissionsreduzierung und Kraftstoffeinsparung. Unsere Lösungen ermöglichen zudem die Entwicklung leichterer Fahrzeuge unter Berücksichtigung von Masse, Form und Design und verkürzen so die Leichtbauzeit erheblich. Dies steigert die Effizienz sowohl konventioneller als auch fortschrittlicher Produktentwicklungsprozesse.
