Herrmann, extra für dich aus dem Maschinenbauer Basiswissen in möglichst einfachen Worten.
Otto und Diesel haben unterschiedliche Regelprinzipien aufgrund ihres Kraftstoffes.
Der Diesel Kraftstoff brennt von selber bei bestimmten Temperaturen unter z.B. Verdichtung. Dazu ist es egal wieviel Menge im Vergleich zur Luft im verdichteten Zylinder ist.
Man spricht beim Diesel von Qualitätsregelung.
Spritzt man unter Komprimierung des Kolbens (oberer Totpunkt) z.B. etwas Kraftstoff ein brennt das Gemisch und Energie wird freigesetzt und treibt den Kolben runter. Je mehr Kraftstoff, desto mehr Power.
Beim Benziner spricht man von einer sogenannten Quantitätsregelung. Er muss fremdgezündet werden (Zündkerze) und die Verbrennung funktioniert nur in einem engen Mischungsverhältnis.
Geregelt wird über eine Drosselklappe oder über den Ventilhub (z.B. beim Direkteinspritzer), bzw. die Ventilsteuerung die Menge des Kraftstoff Luftgemischs.
Beim Benziner ist die Abgasreinigung einfach, wenn man das Mischungsverhältnis Luft/ Kraftstoff stöchiometrisch hält =14,7 Teile Luft / 1 Teil Kraftstoff.
Denn dazu hat man einen 3-Wege Katalysator erfunden bei dem zur Verbrennung
CxHy (Kraftstoff) + O2 (Sauerstoff aus der Luft) = CO2+H2O die nicht verbrannten HC zu CO2+H2O und CO auch zu CO2+H2O oxidiert werden, sowie die Stickoxyde Nox zu N2 und O2 reduziert werden.
Mit dem Teil gelingt eine gute Abgasreinigung.
Dazu kam bei Direkteinspritzern lediglich ein Benzin Partikelfilter für feinen Verbrennungsstaub).
Fertig!
Die Diesel Abgasreinigung ist deutlich komplizierter.
Grundproblem: Wegen des riesigen Sauerstoffüberschusses bei der Qualitätsregelung haben im Standard Diesel die im Überschuss vorhandenen Sauerstoff Atome die Eigenschaft sich in Liebesheirat mit dem Stickstoff aus der Luft zu NOX zu verbinden und das bei extrem hohen Verbrennungstemperaturen und in großer Menge. Die lieben sich sozusagen.
Diese NOX Mengen wären nicht mehr beherrschbar.
Deshalb hat man seit Jahrzehnten schon damit begonnen den überschüssigen Sauerstoff durch rückgeführtes Abgas zu ersetzen, damit bei der Diesel Verbrennung nur so viel Sauerstoffanteile im Zylinder sind wie Kraftstoffanteile eingespritzt werden.
Nennt sich Abgasrückführung und wurde im Lauf der Zeit immer komplizierter, selbst mit beheizter Abgasrückführung.
Problem: Das Abgas ist bei verschiedensten Temperaturen, ganz besonders tiefen ein ziemlich schmutziges Zeug, das dazu neigt sämtliche Kanäle, Ventile usw. in denen es geführt und geregelt wird zuzusetzen und zu verdrecken. Irgendwann geht dann doch mal ein Kanal zu und das System ist gestört. Daher ist die Dauerhaltbarkeit eines ein Diesel so abhängig vom Betriebsmodus.
Also man hat erstmal die Megakomplizierte Abgas-Rückführung und dann geht es an diverse andere Systeme.
Der Oxidationskat um restliches HC und CO zu H2O und CO2 zu oxidieren ist noch das Geringste. Aber trotz aller Abgasrückführung gibt es noch genug NOX. Dazu dient das Urea System als Nach-Kat mit Harnstoffeinspritzung um das zu bewerkstelligen.
Hinzu Kommt ein Diesel Partikelfilter der die übrigen Partikel auffängt und dann ab und an die Partikel zu Ache verkleinert. Irgendwann ist das Ding endgültig voll.
So das war es mal für Herrmann.
Wie man sieht gibt es beim Diesel sehr viele Dinge die es beim Otto Motor nicht gibt und der Otto ist auch weniger Nutzungsabhängig.
Problem beim Diesel: Die Grundkomponenten fallen auch beim Kleinsten Motor an, auch bei einem Auto das man für 20k darstellen möchte.
Viel Spaß.
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