NoX Produktion Endotherm oder Exotherm?

Hallo liebe Dieselgemeinde.

Als bekennender AGR ausschalter und somit NoX produzent, stellt sich mir folgende Frage:

Jeder weiss das durch Oxydation von Kohlenstoff Energie freigesetzt wird (Nona).
Doch wie ist es mit der Oxydation von Stickstoff?
Waehre diese Exotherm, wuerde dies ja einen zusaetzlichen Leistungsgewinn
durch abklemmen der AGR bedeuten.
Waehre sie Endotherm, ein Leistungsverlusst, der sich dann aber wohl durch
die bessere Kohlenwasserstoff-verbrennung wieder ausgleichen wuerde.

Was meint ihr?

Hi! Interessante Frage.

Als Faustregel bei Reaktionen gilt: Wenn eine Reaktion nur bei hohem Druck und hoher Temperatur ablaufen kann und zudem das Produkt unter Normaldruck und bei gleicher Temperatur eine höhere Dichte aufweist als die durchschnittliche Dichte der beiden Edukte, dann ist es wahrscheinlich eine endotherme Reaktion. Man müßte also mal die Dichte der Gase N2, O2 und NO oder auch NO2 nachschlagen.

Um es definitiv herauszufinden, muß an glaube über Delta EN (Elektronegativität) der an der Reaktion beteiligten Elemente gehen. Bin aber kein Chemie-Freak und grad zu faul, da nachzuschlagen Die EN steht jedenfalls im PSE.

NOx entsteht ja auch in Lichtbögen, auf natürliche Weise z.B. in Blitzen. Wenn NOx katalytisch mit Ammoniak (NH3) in N2 und H2O gespalten wird, dann entsteht wieder Wärme -> exotherm. Insofern könnte man mit Ammoniak und Stickoxiden eine Heizung betreiben. Was es tatsächlich schon gibt: Kfz-Katalysatoren, die auf dieser Basis arbeiten. Statt Ammoniak führt man als Hilfsstoff aber Harnstoff mit, weil Ammoniak ein zu gefährlicher Stoff ist. Aus dem Harnstoff wird dann unmittelbar im Kat mit einer Hilfsreaktion Ammoniak gewonnen, und dieser sorgt dann für eine Eliminierung des NOx.

gruß

Waehre sie Endotherm, ein Leistungsverlusst, der sich dann aber wohl durch
die bessere Kohlenwasserstoff-verbrennung wieder ausgleichen wuerde.

Ja, da hast Du definitiv recht. Aber nicht nur das: Bei Volllast steht für die NOx-Bildung nur noch sehr wenig Sauerstoff zur Verfügung, weil die Verbrennung des Kraftstoffes das meiste O2 quasi schon weggeschnappt hat, bevor N2 zugreifen kann. Insofern stellt sich die NOx-Problematik eh nur im Teillastbetrieb, wo ein relativ hoher O2-Überschuß besteht, weil nur wenig Treibstoff verbrannt wird. Ein Leistungsverlust bei Volllast durch NOx hat sich somit erledigt.

Hallo

Die Stickstoffreaktion im Brennraum ( N2 + O2 -> 2NO) ist stark endotherm. In der Energiebilanz muß das aber nicht berücksichtigt werden. Der Einfluß ist einfach zu klein.

Bei Volllast steht für die NOx-Bildung nur noch sehr wenig Sauerstoff zur Verfügung, weil die Verbrennung des Kraftstoffes das meiste O2 quasi schon weggeschnappt hat, bevor N2 zugreifen kann. Insofern stellt sich die NOx-Problematik eh nur im Teillastbetrieb, wo ein relativ hoher O2-Überschuß besteht, weil nur wenig Treibstoff verbrannt wird


Es steht zwar tatsächlich weniger O2 im gesamten Brennraum zur Verfügung. Die NO- Produktion im Brennraum ist bei Volllast aber trotzdem um einiges höher als bei Teillast.
Zum Vergleich: Der Benziner hat die höchste NOx- Produktion knapp über dem stöchiometrischen Luftverhältnis (also bei nur ganz geringem Luftüberschuss) Ausschlaggebend ist die hohe Temperatur bei diesem Luftverhältnis.

Beim Diesel ist die Temperatur bei Volllast deutlich höher als bei Teilllast und deswegen kommt es dort auch zu deutlich höherer NOx Produktion.
Die AGR zur NOx - Reduktion ist nur deswegen im Teilllast-Bereich so wichtig weil die heutigen Abgastests (Höchstgeschwindigkeit 120 km/h) nur im Teilllastbereich gefahren werden.

Was hingegen von den heutigen TDIs bei Autobahnfahrten mit höheren Lasten an NOx produziert wird, liegt deutlich über den Teilllastemissionen (egal ob mit oder ohne AGR). Die Leistungseinbuße durch die NOx Produktion ist aber trotzdem zu vernachlässigen.



Gruß Ernst

ideeAlist hat folgendes geschrieben:

Bei Volllast steht für die NOx-Bildung nur noch sehr wenig Sauerstoff zur Verfügung, weil die Verbrennung des Kraftstoffes das meiste O2 quasi schon weggeschnappt hat, bevor N2 zugreifen kann.

Aber meines wissens faehrt ein TDI selbst bei vollast mit 40% Sauerstoffueberschuss um dem Russen entgegenzuwirken.

Harnstoff im Auspuff
Wird doch wohl auf den Autobahnen nicht bald so wie auf den Bahnhoefen riechen.

Aha, danke für die Info. Also wenn das so ist, dann ist ja der Nutzen der AGR noch geringer, als er ohnehin schon ist.

Beispiel Stadtverkehr: Jede Beschleunigung, auch in der Stadt, ist oft eine kurzzeitige Volllast, zumindest bei 'sportlicher' Fahrweise. Ob da die AGR (die ja nur bei Teillast wirkt) überhaupt noch zu spürbaren Verbesserung in der Gesamt-NOx-Bilanz führt?

Ach... Ich denke das die Funktion der Nichtfunktionierenden AGR nicht nur auf Verbrauchsreduktion zu beschraenken ist.
Schlagende Argumente sind Motorsauberkeit und besseres ansprechverhalten des Turbos.
Nicht zu vergessen das Ralley-Pfeiffen im Schubbetrieb


Also irgendwie kommt mir in letzter zeit so einiges blau vor
zB: Stadt Geld Auto Reifen Ebay Teile usw...

Naja...