Evaluierung eines Ganzjahres-Ottokraftstoffs für die Anwendung in Plug-in-Hybrid-Elektrofahrzeugen

Es kann derzeit beobachtet werden, dass Plug-in-Hybrid-Elektrofahrzeuge (PHEV) hinsichtlich der Verkaufszahlen und des Marktanteils aufgrund der voranschreitenden Elektrifizierung der Fahrzeugantriebe stetig weiter an Bedeutung gewinnen. Diese Entwicklung wird sich mit zunehmender Reglementierung des CO2-Austosses von Pkw in den kommenden Jahren noch deutlich verstärken. Bei den PHEV-Anwendungen in Pkw wird erwartet, dass die Kraftstoffe aufgrund der kontinuierlichen Verbesserung der Ladeinfrastruktur und der Batterietechnologie wesentlich länger im Fahrzeugtank verbleiben, so dass die Kraftstoffqualitäten saisonübergreifend eingesetzt werden. Dies wird zudem von Kraftstoffalterungsprozessen und zusätzlichem Dampfdruckverlust unter tankähnlichen Lagerbedingungen erschwert.
Die FVV-Studie „Kraftstoffe für PHEV Fahrzeuge“ aus dem Jahr 2019 konzentrierte sich auf die Untersuchung verschiedener Benzin- und Dieselkraftstoffe bezüglich ihrer Stabilität, Alterungsprozesse und möglichen Wechselwirkungen mit Hardwarekomponenten moderner Kraftstoffeinspritzsysteme. Hinsichtlich der Stabilität von Otto-Kraftstoffen für die PHEV-Anwendung konnte dabei im Wesentlichen ein Sättigungsdampfdruckverlust (DVPE-Verlust) beobachtet werden.
Die Hauptidee des Forschungsvorhabens ist es, die Anwendbarkeit von nicht saisonalen Kraftstoffen im Winter und Sommer auf das Kalt- und Warmstartverhalten hin zu untersuchen. Zudem sollen die überlagerten Einflüsse des zusätzlichen Dampfdruckverlustes und der möglichen Alterung bei der Lagerung im Fahrzeug mit einbezogen werden. Dieses Wissen kann somit eine Grundlage für die Entwicklung eines Ganzjahres-Kraftstoffes für die PHEV-Anwendung bilden. Dafür wird eine Reihe von aktuellen bzw. Entwicklungskraftstoffen auf einem PHEV-typischen DI-Ottomotor auf die Kaltstartschwierigkeiten und Verbrennungsanomalien unter normalen und extremen Randbedingungen untersucht.

Für die Erreichung der gesetzten Ziele soll im Rahmen des Forschungsprojekts der Einfluss der nicht saisonalen bzw. gelagerten Ottokraftstoffe auf einen seriellen PHEV-typischen 2.0l. 4 Zylinder DI-Ottomotor sowohl unter normalen als auch unter extremen Randbedingungen untersucht werden. Das Forschungsvorhaben soll folgende Entwicklungsziele erreichen:

• Untersuchung des Kalt- und Warmstartverhaltens sowie der Laufruhestabilität des PHEV-Ottomotors unter normalen und konditionierten Sommer- und Winterbedingungen im Rahmen des WLTC-Testzyklus


• Untersuchung der Leistung und Emissionen des PHEV-Ottomotors


• Variation der saisonalen und Entwicklungs-Kraftstoffe (E5-E20) mit unterschiedlichen Sättigungsdampfdrücken (35-90 kPa) der gelagerten und nicht gelagerten Proben.

IGF-Antrag in Vorbereitung.