Kürzlich gab es eine Weltklasse-Neuigkeit im chinesischen Motorenbereich. Weichai Power entwickelte den weltweit ersten Dieselgenerator mit einem thermischen Wirkungsgrad von über 50 % und realisierte damit dessen kommerzielle Anwendung.
Nicht nur der thermische Wirkungsgrad des Motorgehäuses liegt bei über 50 %, sondern er erfüllt auch problemlos die nationalen Abgasnormen VI/Euro VI und ermöglicht die Serienproduktion. Dieselmotoren vergleichbarer Effizienz von ausländischen Herstellern wie Mercedes-Benz, Volvo und Cummins befinden sich noch im Laborstadium und verfügen über eine Abwärmerückgewinnungsanlage. Weichai investierte fünf Jahre, 4,2 Milliarden Yuan und Tausende von Mitarbeitern in Forschung und Entwicklung, um diesen Motor zu entwickeln. Seit 1876, also seit anderthalb Jahrhunderten, hat sich der thermische Wirkungsgrad der wichtigsten Dieselmotoren weltweit von 26 % auf 46 % erhöht. Viele unserer Benzinfahrzeuge erreichen bisher nicht einmal 40 %.
Ein thermischer Wirkungsgrad von 40 % bedeutet, dass 40 % der Kraftstoffenergie des Motors in die Arbeit der Kurbelwelle umgewandelt werden. Anders ausgedrückt: Jedes Mal, wenn man das Gaspedal betätigt, gehen etwa 60 % der Kraftstoffenergie verloren. Diese 60 % setzen sich aus verschiedenen unvermeidbaren Verlusten zusammen.
Je höher also der thermische Wirkungsgrad ist, desto geringer ist der Brennstoffverbrauch und desto bedeutender ist der Effekt der Energieeinsparung und Emissionsreduzierung.
Der thermische Wirkungsgrad von Dieselmotoren kann problemlos 40 % übersteigen und idealerweise 46 % erreichen, doch das ist nahezu die Grenze. Jede weitere Optimierung um 0,1 % erfordert erhebliche Anstrengungen.
Um diesen Motor mit einem thermischen Wirkungsgrad von 50,26 % zu entwickeln, hat das Forschungs- und Entwicklungsteam von Weichai 60 % der Tausenden von Teilen des Motors neu konstruiert.
Manchmal gelingt es dem Team, die thermische Effizienz tagelang ohne Schlaf nur um 0,01 % zu verbessern. Einige Forscher sind so verzweifelt, dass sie psychologische Hilfe benötigen. So betrachtete das Team jede Steigerung der thermischen Effizienz um 0,1 % als Meilenstein, sammelte kleine Fortschritte und gab alles. Manche sagen, dass man für Fortschritt einen so hohen Preis zahlen müsse. Ist diese Steigerung um 0,01 % überhaupt sinnvoll? Ja, durchaus, denn Chinas Abhängigkeit vom Öl lag 2019 bei 70,8 %.
Verbrennungsmotoren (Diesel- und Benzinmotoren) verbrauchen 60 % des gesamten Ölverbrauchs Chinas. Ausgehend vom aktuellen Branchenstandard von 46 % lässt sich der thermische Wirkungsgrad auf 50 % steigern und der Dieselverbrauch um 8 % senken. Derzeit können Chinas Nutzfahrzeug-Dieselmotoren auf eine Kapazität von 10,42 Millionen Tonnen pro Jahr aufgerüstet werden, wodurch 10,42 Millionen Tonnen Kohlendioxid eingespart werden könnten. Dies entspricht 33,32 Millionen Tonnen, was einem Fünftel der gesamten chinesischen Dieselproduktion von 2019 (166,38 Millionen Tonnen) entspricht.
Veröffentlichungsdatum: 27. November 2020
