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Energieumwandlung

 

 
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Einleitung

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Jeder Verbrennungsmotor verbrennt Treibstoff. Dabei wird versucht, einen möglichst grossen Teil der Treibstoffenergie in mechanische Arbeit umzuwandeln.

Egal, ob es sich beim Treibstoff um Benzin, Diesel, Bioethanol oder Wasserstoff handelt, für die Verbrennung wird Sauerstoff (O2) benötigt.

Dafür wird Luft angesaugt. Von dieser Luft wird nur der Sauerstoff verwendet. Alle anderen Bestandteile strömen weitgehend unbeteiligt durch den Motor und finden sich im Abgas wieder.

Im ungünstigen Fall reagieren Luft-Stickstoffmengen (N2) mit dem Luft-Sauerstoff zu unerwünschten Stickoxiden (NOx).
Bild: Vergleich Energiegehalte für Benzin- und Dieseltreibstoff.

Folgend soll am Beispiel einer idealen Verbrennung aufgezeigt werden, wie sich ein stöchiometrisches Gemisch berechnet und der CO2-Anteil bestimmen lässt.

Das Kapitel wird über ein Leitprogramm erarbeitet. 8 Aufgabenstellungen führen Sie sicher durch die komplexen Lerninhalte. Zum Verständnis ist es wichtig, dass gestellten Aufgaben aktiv gelöst werden, damit gewünschte Lernerfolg entsteht. Wir wünschen viel Spass dabei!
 
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Zusammenfassung

Erklärung der Energieumwandlung.

Bei einer vollständigen Verbrennung von Kohlenwasserstoffen HC, entstehen immer Wasser H2O und Kohlendioxid CO2.

Durch die Verbrennungsgleichung wird der chemische Vorgang sichtbar gemacht. Danach können die Gewichtsanteile der zugeführten Stoffe wie auch der Emissions-Stoffe berechnet werden.

Benzin verbrennt an der Luft bei einem Mischungsverhältnis von 1 kg Benzin 14,8 kg Luft (1:14,8).

Die Menge Kohlendioxid CO2 ist direkt vom Treibstoffverbrauch abhängig. Eine Reduktion ist nur mit weniger Treibstoffverbrauch realisierbar. Der CO2-Anteil in g/km für Benzin, kann mit dem Faktor 23,3 errechnet werden.  
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Quellen

Wikipedia www.chemienet.info bfe

 

Literatur

  • Gemischbildung bei Ottomotoren, H.P. Lenz, Springer-Verlag, ISBN 978-3-7091-3765-9
  • Verbrennungsmotoren, Verbrennung und Schadstoffbildung, 3. Aufl. Teubner, ISBN 978-3-8351-0080-0
  • Basiswissen Verbrennungsmotor, Klaus Schreiner, 1. Aufl. Vieweg-Verlag, ISBN 978-3-8348-1279-7
  • Handbuch Verbrennungsmotor, Basshuysen, Schäfer, 7. Aufl. Springer Verlag, ISBN 978-3-658-04677-4
  • Fachkunde Kraftfahrzeugtechnik, 30. Aufl. Europa Verlag, ISBN 978-3-8085-2240-0
zum Download
 Thema, TitelUrheber
PDF-Datei Beim Autokauf ans Klima denken Bundesamt BFE
Schlagwörter
Energieumwandlung - Energie - Energiedichte - vollständige - Verbrennung - stöchiometrie - stöchiometrisch - Gemisch - Mischungsverhältnis - Verbrennungsgleichung - Verbrennungsmotor - Treibstoff - Benzin - Diesel - Heptan - Cetan - Sauerstoff - Kohlenstoff - Kohlendioxide - Kohlenwasserstoff - Chemie - Chemisch - Formel - Atom - Atommasse - mol - Masse - Dichte - Molekül - Luftbedarf - Luftmenge - Luft - Bestandteile - Zusammensetzung - Volumen - Heizwert - CO2 - Ausstoss - Berechnung - Steuer - NEFZ - Verbrauchsangabe - Umrechnungsfaktoren - Klima - Klimaschwindel
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Aktualisierung 04.07.2020 15:02

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aktualisiert: 2015-07-11