Aktuell ist die No-Harm Prüfung von Additiven hinsichtlich ihrer Belagsbildungsneigung durch die Nutzung von Motorentests sehr aufwendig und teuer. Die genutzten Motoren sind technologisch veraltet und entsprechen nicht mehr dem Stand der Technik. Die Weiterentwicklung der Einspritzsysteme durcheine immer strengere Abgasgesetzgebung und veränderte Kraftstoffzusammensetzungen erfordern hier eine ganz neue Herangehensweise. Durch die Kombination aus dem Diesel Deposit Formation Labortest (DDFT) und dem ENIAK-Prüfstandtest wurde eine Alternative zu den Motorentests getestet und bewertet.
Basis für die Untersuchungen waren fünf Referenzkraftstoffe / Kraftstoffblends (B0, B10, B100, R50 und HVO) und zwölf verschiedene Additive aus den Gruppen Kältefließverbesser, Schmierfähigkeitsverbesserer und Antioxidantien. Der Test ist sowohl für innere und äußere Ablagerungen in Common-Rail-Injektoren anwendbar, wobei der Fokus der Arbeiten auf oxidativen Belägen an der Düsenspitze lag.
Der DDFT hat sich als kostengünstige und schnelle Screening Methode für eine Vielzahl von Kraftstoff-Additiv-Kombinationen bewährt, die unterschiedliche Belagsbildungsmechanismen abbilden kann. Additive mit auffälliger Belagsbildung können so bereits im Vorfeld von Prüfstands- oder Motorentests erkannt werden. Die Ergebnisse zeigen, dass der DDFT sehr sensibel auf die Additivzusätze anspricht. Es wurde für die Kraftstoffe B0, B10 und R50 sowohl eine signifikante Erhöhung als auch eine komplette Reduzierung der Beläge anhand des gemessenen Belagsvolumens im Vergleich zum entsprechenden Referenzkraftstoff ermittelt. Der Einfluss der Additive auf die Belagsbildung ist abhängig von der Zusammensetzung des Referenzkraftstoffs. Biokraftstoffanteile (B10, R50) wirken sich im DDFT reduzierend auf die Belagsbildung aus. Die Referenzkraftstoffe B100 und HVO zeigten im DDFT bis 300 °C keine Belagsbildung. Auch bei Zusatz von ausgewählten Additiven bildeten sich keine Beläge.
Parallel wurden mit den gleichen Referenzkraftstoffen ausgewählte Tests am ENIAK-Prüfstand im „closed loop“-Betrieb durchgeführt. Der ENIAK-Prüfstand bildet ein vollständiges Common-Rail-System mit einer zentralen Hochdruckpumpe und einem gemeinsamem Druckbehälter für alle vier verbauten Magnetventil-Injektor-Prüfstränge ab (EURO 6). Die Korrelation der Ergebnisse beider Methoden (DDFT und ENIAK) ist in Bezug auf Belagsbildung und Düsenverkokung beim Referenzdiesel (B0) gut, bei den anderen Kraftstoffsystemen aus verschiedenen Gründen jedoch eingeschränkt.
Das Ziel des Forschungsvorhabens ist erreicht worden.
