Verbrennungsmotoren und Abgasreinigung

Der Viertakt-Automotor ist ein wichtiger Anwendungsbereich für die Produkte der Erdöldestillation. Der Prozess läuft in vier Takten ab:

1. Ansaugen: Der Kolben geht nach unten und saugt das Benzin-Luft-Gemisch an.
2. Verdichten: Das Ventil schließt sich und der Kolben verdichtet den Zylinder.
3. Arbeitstakt: Die Zündkerze liefert die Aktivierungsenergie und das Gemisch explodiert.
4. Ausstoßen: Die Verbrennungsprodukte werden durch ein Ventil ausgeleitet.

Highlight: AdBlue ist eine wichtige Technologie zur Abgasreinigung. Aus einer Harnstoff-Lösung wird im SCR-Katalysator Ammoniak (NH3) gewonnen, das mit giftigen Stickoxiden (NOx) reagiert.

Die chemischen Reaktionen bei der AdBlue-Technologie:

1. Zerfall von Harnstoff: CH4N2O + H₂O → 2NH3 + CO2
2. Reduktion von Stickoxiden: 4NH3 + 4NO + O2 → 4N2 + 6H₂O

Definition: SCR steht für "Selective Catalytic Reduction" (Selektive Katalytische Reduktion) und bezeichnet ein Verfahren zur Reduzierung von Stickoxiden in Abgasen.

Abgasbestandteile und ihre Auswirkungen

Die Verbrennung von Erdölprodukten in Motoren führt zur Entstehung verschiedener Abgasbestandteile, die unterschiedliche Auswirkungen auf Umwelt und Gesundheit haben:

1. Unproblematische Bestandteile:

   • Wasserdampf
   • Stickstoff

2. Problematische Bestandteile:

   • Kohlenstoffdioxid (CO2): Trägt zum Treibhauseffekt bei
   • Kohlenstoffmonoxid (CO): Blockiert den Sauerstofftransport im Blut
   • Stickstoffoxide (NOx): Reizgas, kann zu Atemnot und Entzündungen führen
   • Unverbrannte Kohlenwasserstoffe: Krebserregend, tragen zu Smog bei
   • Rußpartikel/Feinstaub: Belasten Lunge, Gesundheit und Umwelt

Highlight: Die Entstehung von unverbrannten Kohlenwasserstoffen ist besonders problematisch, da diese mit Sauerstoff zu Wasser und Kohlenstoffdioxid reagieren und somit zur Luftverschmutzung beitragen.

Die Entwicklung effektiver Abgasreinigungssysteme und alternativer Antriebstechnologien ist daher von großer Bedeutung für den Umwelt- und Gesundheitsschutz.