2.3 Leistung bei Verwendung von HVO
In diesem Abschnitt werden die Ergebnisse vorgestellt, die die Auswirkungen von HVO im erweiterten Betriebsbereich unter Verwendung des in Tabelle 2 gezeigten Motors untersuchen. Hierbei wird die Motorsteuerung, die für Diesel entwickelt wurde, beibehalten, um die Leistungswirkungen von HVO zu überprüfen. Diese Ergebnisse ermöglichen es den Kunden, die Leistungswirkungen beim Tanken von HVO zu verstehen.
(1) Teillastleistung
Abb. 5 zeigt die Wärmeabgabe und den Zylinderinnendruck sowie das
Kraftstoffeinspritzmuster bei leichter, mittlerer und hoher Last unter Verwendung von Diesel und HVO.
Bei Verwendung von HVO ist die Zündzeit verkürzt, was zu Veränderungen der Wärmeabgabe bei leichter und mittlerer Last führt. Bei hoher Last erfolgt zwar die erste Zündung schneller, jedoch sind die Auswirkungen in der späteren Verbrennungsphase nahezu nicht mehr zu beobachten. Dies liegt daran, dass die Zylinderumgebung bei hoher Last in einem Zustand ist, der die Zündung begünstigt, wodurch der Einfluss des Cetanzahl des Kraftstoffs geringer wird.
Abb. 6 zeigt den Vergleich der Motorleistung.
Die Emissionen der typischen Abgasbestandteile NOx, SMOKE, Kohlenmonoxid (CO) und Kohlenwasserstoffe (THC) wurden verglichen. Der Indikator für Verbrennungsgeräusche wurde mit dem Cylinder Pressure Level Filter (CPLF) ermittelt. CPLF zerlegt den Verbrennungsdruck durch schnelle Fourier-Transformation in Frequenzkomponenten und verwendet die gefilterten Werte als Indikator für Verbrennungsgeräusche.
Die NOx-Emissionen sind bei HVO und Diesel gleichwertig.
SMOKE zeigt eine gleichwertige oder verbesserte Tendenz. Selbst bei einer Erweiterung des Betriebsbereichs gab es keine Verschlechterung von NOx und SMOKE, und es wurde bestätigt, dass es keine negativen Auswirkungen auf das Verbrennungskonzept hat. THC und CO sind im Vergleich zu Diesel um etwa 30–50 % reduziert worden. HVO hat eine hohe Cetanzahl und eine gute Zündfähigkeit, weshalb THC und CO, die bei Diesel als unverbrannte Bestandteile emittiert wurden, jetzt verbrennen. Allerdings hat CPLF im Bereich von mittlerer bis leichter Last aufgrund der frühen Zündung um etwa 3–5 dB zugenommen.
(2）Volllastleistung
Die Auswirkungen der Verwendung von HVO wurden auch bei Volllast überprüft.
Abbildung 8 zeigt die Verbrennung des Motors bei Volllast unter Verwendung von Diesel und HVO. Bei Volllast entsteht eine Umgebung, in der die Zündung im Zylinder leichter erfolgt als bei hohen Lasten, sodass die anfänglichen Unterschiede in der Zündung, die bei hohen Lasten beobachtet wurden, nicht mehr vorhanden sind
und eine äquivalente Verbrennung stattfindet.
