DE102022110521A1 - Method for determining a standardized tendency of a mixture of substances to form soot - Google Patents
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Abstract
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Bestimmung der Rußbildungsneigung mittels einer gaschromatographischen Komponentenanalyse von Kohlenwasserstofftypen und Oxygenaten eines Stoffgemischs, insbesondere eines Kraftstoffs (F) oder eines Zusatzstoffs (B), mittels einer Reformulyzeranalyse.Es ist vorgesehen, einen normierbarer Gesamt-Rußbildungsneigungs-Index (YSIgesamt) von Stoffgemischen nach der Gleichung (1) YSIGesamt= ΣYSIi· Vi/ 100 zu bestimmen, wobei der prozentuale volumetrische Anteil (Vi) jeder Reformulyzer-Untergruppe (i) mit dem der Reformulyzer-Untergruppe (i) zugeordneten Rußbildungsneigungs-Index (YSIi) multipliziert wird, wonach die ermittelten Werte zu dem Gesamt-Rußbildungsneigungs-Index (YSIgesamt) aufsummiert werden. Es wird zudem eine Vorgehensweise zur Bestimmung eines den Untergruppen (i) zugeordneten Rußbildungsneigungs-Index (YSIi) repräsentierenden Rußbildungsneigungs-Index (YSIi-M) beschrieben.The invention relates to a method for determining the tendency to soot formation by means of a gas chromatographic component analysis of hydrocarbon types and oxygenates of a mixture of substances, in particular a fuel (F) or an additive (B), by means of a reformulyzer analysis. It is provided that a normalizable overall soot formation tendency index (YSItotal ) of substance mixtures according to the equation (1) YSItotal = ΣYSIi · Vi / 100, whereby the percentage volumetric proportion (Vi) of each Reformulyzer subgroup (i) with the soot formation tendency index (YSIi) assigned to the Reformulyzer subgroup (i) is multiplied, after which the determined values are added up to form the overall soot formation tendency index (YSItotal). A procedure for determining a soot formation tendency index (YSIi) which represents the soot formation tendency index (YSIi) assigned to the subgroups (i) is also described.
Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Bestimmung der Rußbildungsneigung mittels einer gaschromatographischen Komponentenanalyse von Kohlenwasserstofftypen und Oxygenaten eines Stoffgemischs.The invention relates to a method for determining the tendency to form soot by means of a gas chromatographic component analysis of hydrocarbon types and oxygenates of a mixture of substances.
Das Thema der Rußpartikelbildung von Kraftstoffen ist in der heutigen Zeit sehr entscheidend, da die Emissionen beziehungsweise die Rußpartikelbildung von Kraftfahrzeugen immer weiter gesenkt werden soll. Dies hängt insbesondere mit der Verschärfung der Richtlinien im Zusammenhang mit der EU-7-Reform zusammen. Dabei müssen für die Kraftfahrzeuge beziehungsweise für die Kraftstoffe die neuen Richtlinien erfüllt werden und eine Brandbreite von unterschiedlichen Kraftstoffen getestet werden. Des Weiteren muss die Bestandswirksamkeit zum Beispiel für City Fuels überprüft werden. Der YSI (Yield Sooting Index) stellt eine gute Grundlage zur Beschreibung der Rußbildungsneigung dar. Der YSI wird in deutscher Sprache als Rußbildungsneigungs-Index bezeichnet. Dieser Index ist momentan kompliziert zu bestimmen. Es besteht danach die Möglichkeit der Bestimmung des Rußbildungsneigungs-Index mittels einer Einzelkomponentenanalyse eines Kraftstoffes. In nachteiliger Weise muss somit bei der Bestimmung des Rußbildungsneigungs-Index eine Einzelkomponentenanalyse durchgeführt werden. Diese Analyse beinhaltet viele Daten und ist sehr zeitaufwendig und kostenintensiv. Des Weiteren besteht das Problem, dass bei dieser Methode nicht alle Komponenten zugeordnet werden können und als Unbekannte gelistet sind. Dies führt letztlich in nachteiliger Weise zu Abweichungen bei der Berechnung.The topic of soot particle formation in fuels is very crucial these days, as the emissions and soot particle formation from motor vehicles should be continually reduced. This is particularly due to the tightening of the guidelines in connection with the EU 7 reform. The new guidelines must be met for motor vehicles and fuels and a range of different fuels must be tested. Furthermore, the inventory effectiveness must be checked, for example for City Fuels. The YSI (Yield Sooting Index) represents a good basis for describing the tendency to soot formation. The YSI is referred to in German as the soot formation tendency index. This index is currently complicated to determine. It is then possible to determine the soot formation tendency index by means of an individual component analysis of a fuel. The disadvantage is that an individual component analysis must be carried out when determining the soot formation tendency index. This analysis involves a lot of data and is very time-consuming and costly. There is also the problem that with this method not all components can be assigned and are listed as unknowns. This ultimately leads to disadvantageous deviations in the calculation.
Aus dem Stand der Technik ist die Druckschrift
Die Druckschrift
Das Verfahren umfasst die folgenden Schritte für mindestens ein Polygon: Anpassen eines Polygons, indem Teile des chromatographischen Signals, die in dem Polygon enthalten sind, identifiziert werden, mit den folgenden weiteren Schritten: (a) Bestimmen von Startzeiten, Endzeiten und maximalen chromatographischen Peaks, die auf den Portionen vorhanden sind. (b) Das Polygon wird durch Verschieben von Schnittpunkten zwischen dem Polygon und den Abschnitten als Funktion der Startzeiten, der Endzeiten und der maximalen chromatographischen Peaks eingestellt. (c) Eine Menge mindestens einer molekularen Verbindung wird bestimmt, indem die Fläche des so angepassten Polygons berechnet wird.The method includes the following steps for at least one polygon: fitting a polygon by identifying portions of the chromatographic signal contained in the polygon, with the following further steps: (a) determining start times, end times and maximum chromatographic peaks, which are present on the portions. (b) The polygon is adjusted by moving intersections between the polygon and the sections as a function of start times, end times and maximum chromatographic peaks. (c) A quantity of at least one molecular compound is determined by calculating the area of the polygon so fitted.
Die Druckschrift
Zusammengefasst wird im Stand der Technik gemäß der Druckschrift
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein vereinfachtes Verfahren zur Bestimmung eines Rußbildungsneigungs-Index für ein Stoffgemisch zu entwickeln, welches aus einer Vielzahl von sich stofflich und hinsichtlich des prozentualen Volumenanteils unterscheidenden Einzelkomponenten, insbesondere Kohlenwasserstofftypen und Oxygenaten, besteht, wobei das Verfahrensergebnis geeignet sein soll, die Rußbildungsneigung von zu vergleichenden Stoffgemischen in Form eines den Stoffgemischen zugeordneten Rußbildungsneigungs-Index in die Normung einzubringen.The invention is based on the object of developing a simplified method for determining a soot formation tendency index for a mixture of substances, which consists of a large number of individual components that differ in terms of material and percentage volume, in particular hydrocarbon types and oxygenates, whereby the method result should be suitable , to incorporate the soot formation tendency of mixtures of substances to be compared into the standardization in the form of a soot formation tendency index assigned to the substance mixtures.
Ausgangspunkt des erfindungsgemäßen Verfahrens ist die Norm ISO 22854:2016 mit dem Titel „Flüssige Mineralölerzeugnisse - Bestimmung von Kohlenwasserstofftypen und Oxygenaten in Kraftfahrzeugbenzin und in Ethanol (E85) - Mehrdimensionales Gaschromatographieverfahren“.The starting point of the method according to the invention is the ISO 22854:2016 standard with the title “Liquid mineral oil products - Determination of hydrocarbon types and oxygenates in motor vehicle gasoline and in ethanol (E85) - Multidimensional gas chromatography method”.
Für die meisten heutzutage auftretenden Kraftstoffe liegt eine Reformulyzeranalyse nach ISO 22854 vor. Es liegt somit zumeist keine Einzelkomponentenanalyse, sondern eine Reformulyzeranalyse nach der Norm ISO 22854 vor. Nach der ISO 22854 wird eine Gaschromatographie durchgeführt. Das Ergebnis wird anschließend als sogenannter Reformulyzer in einem sogenannten Reformulyzer-Output dargestellt. Bei der Reformulyzeranalyse nach ISO 22854 erfolgt eine Einteilung der Einzelkomponenten in funktionale Obergruppen und in Reformulyzer-Gruppen, wobei die Reformulyzeranalyse die Reformulyzer-Gruppen i enthält, die nach Anzahl der Kohlenstoffatome unterschieden werden. Die nach Anzahl der Kohlenstoffatome eingeteilten Reformulyzer-Gruppen i werden auch als Reformulyzer-Untergruppen bezeichnet.A reformulyzer analysis according to ISO 22854 is available for most fuels used today. This means that in most cases there is no individual component analysis, but rather a reformulyzer analysis according to the ISO 22854 standard. Gas chromatography is carried out according to ISO 22854. The result is then presented as a so-called Reformulyzer in a so-called Reformulyzer output. In the Reformulyzer analysis according to ISO 22854, the individual components are divided into functional supergroups and Reformulyzer groups, whereby the Reformulyzer analysis contains the Reformulyzer groups i, which are differentiated according to the number of carbon atoms. The Reformulyzer groups i, divided according to the number of carbon atoms, are also referred to as Reformulyzer subgroups.
Bei der mehrdimensionalen Gaschromatographie wird zudem der prozentuale volumetrische Anteil Vi der jeweiligen Reformulyzer-Untergruppe i bestimmt.In multidimensional gas chromatography, the percentage volumetric fraction V i of the respective Reformulyzer subgroup i is also determined.
Zur Bestimmung der Rußbildungsneigung mittels einer gaschromatographischen Komponentenanalyse von Kohlenwasserstofftypen und Oxygenaten eines Stoffgemischs, insbesondere eines Kraftstoffs (F) oder eines Zusatzstoffs (B) mittels einer Reformulyzeranalyse sind folgende Schritte vorgesehen:
- (I) Einteilen der innerhalb der Komponentenanalyse bestimmten Kohlenwasserstofftypen und Oxygenaten des Stoffgemischs in funktionale Reformulyzer-Obergruppen,
- (II) Einteilen der bestimmten Kohlenwasserstofftypen und Oxygenaten nach der Anzahl der Kohlenstoffatome in Reformulyzer-Untergruppen (i), die den funktionalen Reformulyzer-Obergruppen zugeordnet sind,
- (III) Bestimmen des prozentualen volumetrischen Anteils (Vi) der jeweiligen Reformulyzer-Untergruppe (i) vom Gesamtvolumen des Stoffgemischs.
- (I) dividing the hydrocarbon types and oxygenates of the mixture determined within the component analysis into functional reformulyzer supergroups,
- (II) classifying the specific hydrocarbon types and oxygenates according to the number of carbon atoms into reformulyzer subgroups (i), which are assigned to the functional reformulyzer supergroups,
- (III) Determine the percentage volumetric proportion (V i ) of the respective Reformulyzer subgroup (i) from the total volume of the substance mixture.
Erfindungsgemäß sind als weitere Schritte vorgesehen, das
- (IV) Zuordnen eines Rußbildungsneigungs-Index (YSIi) zu jeder Reformulyzer-Untergruppe (i) und das
- (V) Bestimmen eines Gesamt-Rußbildungsneigungs-Index (YSIgesamt) nach der Gleichung (1) YSIGesamt = Σ YSIi · Vi / 100, wobei der volumetrische Anteil (Vi) jeder Reformulyzer-Untergruppe (i) mit dem der Reformulyzer-Untergruppe (i) zugeordneten Rußbildungsneigungs-Index (YSIi) multipliziert wird, wonach die ermittelten Werte zu dem Gesamt-Rußbildungsneigungs-Index (YSIgesamt) aufsummiert werden.
- (IV) assigning a sooting propensity index (YSI i ) to each Reformulyzer subgroup (i) and that
- (V) Determine an overall soot formation propensity index (YSI total ) according to the equation (1) YSI total = Σ YSI i · V i / 100, where the volumetric fraction (V i ) of each Reformulyzer subgroup (i) is the same as that of Reformulyzer subgroup (i) assigned to the soot formation tendency index (YSI i ) is multiplied, after which the determined values are summed up to form the overall soot formation tendency index (YSI total ).
Bevorzugte Ausgestaltungen des Verfahrens sind in den Unteransprüchen und in der Beschreibung erläutert.Preferred embodiments of the method are explained in the subclaims and in the description.
Die Erfindung wird nachfolgend anhand der zugehörigen Zeichnungen erläutert. Es zeigen:
-
1 eine grundsätzliche Verfahrensweise in einer schematischen Übersichtsdarstellung und -
2 eine durchgeführte Reformulyzeranalyse nach ISO 22854.
-
1 a basic procedure in a schematic overview and -
2 a reformulyzer analysis carried out according to ISO 22854.
Es werden mittels des erfindungsgemäßen Verfahrens ottomotorische Kraftstoffe F oder auf der Basis von Kohlenwasserstoffen hergestellte Zusatzstoffe B, sogenannte Blends, die zumeist den ottomotorischen Kraftstoffen F als Additive zugeschlagen werden, auf ihre Rußbildungsneigung untersucht.Using the method according to the invention, gasoline engine fuels F or additives B produced on the basis of hydrocarbons, so-called blends, which are usually added to the gasoline engine fuels F as additives, are examined for their tendency to form soot.
Innerhalb des Verfahrens liefert eine durchgeführte Reformulyzeranalyse nach ISO 22854, wie erläutert und in den
Die funktionalen Reformulyzer-Obergruppen sind Naphthene, Paraffine, cyclische Olefine, Olefine, Aromaten und Oxygenate.The functional reformulyzer supergroups are naphthenes, paraffins, cyclic olefins, olefins, aromatics and oxygenates.
Die Reformulyzer-Untergruppen i sind gemäß
Erfindungsgemäß wird jeder dieser Reformulyzer-Untergruppen i ein Rußbildungsneigungs-Index zugeordnet, der nachfolgend als YSIi bezeichnet und mit dem Bezugszeichen YSIi versehen ist. Man könnte somit auch von einem Untergruppen-YSI, sprechen.According to the invention, each of these Reformulyzer subgroups i is assigned a soot formation tendency index, which is referred to below as YSI i and is provided with the reference symbol YSI i . One could therefore also speak of a subgroup YSI.
Bei der Reformulyzeranalyse nach ISO 22854 liegt zu den einzelnen Einzelkomponenten nur die Gruppeneinteilung i und der prozentuale volumetrische Anteil Vi vor, nicht jedoch der Rußbildungsneigungs-Index der einzelnen Komponenten, so dass schließlich auch kein Wert für YSIi einer Reformulyzer-Untergruppen i gebildet werden kann.In the Reformulyzer analysis according to ISO 22854, only the group classification i and the percentage volumetric share V i are available for the individual components, but not the soot formation tendency index of the individual components, so that ultimately no value for YSI i of a Reformulyzer subgroup i is formed can.
Diesen Nachteil überwindet das erfindungsgemäße Verfahren, wie folgt:
- Der YSIi der jeweiligen Reformulyzer-Untergruppe i wird aus einer dafür zur Verfügung stehenden Datenbank entnommen werden, welche die Anmelderin durch Auswertung der den jeweiligen Reformulyzer-Untergruppen i gehörenden Einzelkomponenten erstellt hat.
- The YSI i of the respective Reformulyzer subgroup i will be taken from a database available for this purpose, which the applicant has created by evaluating the individual components belonging to the respective Reformulyzer subgroups i.
Mit anderen Worten, die Datenbank umfasst die zu einer Reformulyzer-Untergruppen i gehörenden Einzelkomponenten mit dem jeweiligen YSIi der jeweiligen Einzelkomponenten, wobei innerhalb der Datenbank erfindungsgemäß die Ermittlung des YSIi für die jeweilige Reformulyzer-Untergruppe i vorgenommen wird.In other words, the database includes the individual components belonging to a Reformulyzer subgroup i with the respective YSI i of the respective individual components, with the YSI i for the respective Reformulyzer subgroup i being determined within the database according to the invention.
Dieser, der jeweiligen Reformulyzer-Untergruppe i zugeordnete YSIi gilt datenbankseitig unabhängig von dem prozentualen volumetrischen Anteil Vi von dem Gesamtvolumen des untersuchten Stoffgemischs, wobei der prozentuale volumetrische Anteil Vi in vorteilhafter Weise durch die Reformulyzeranalyse nach ISO 22854 bereitgestellt wird.This YSI i , assigned to the respective Reformulyzer subgroup i, applies on the database side independently of the percentage volumetric proportion V i of the total volume of the mixture of substances examined, the percentage volumetric proportion V i being advantageously provided by the Reformulyzer analysis according to ISO 22854.
Aus eigenen DHA-Analysen zu den Einzelkomponenten der jeweiligen Reformulyzer-Untergruppen i und anmelderfremden Datenbanken wurden von der Anmelderin die YSIi-Werte der jeweiligen Einzelkomponenten der jeweiligen Reformulyzer-Untergruppen i erfasst.The applicant recorded the YSI i values of the individual components of the respective Reformulyzer subgroups i from its own DHA analyzes of the individual components of the respective Reformulyzer subgroups i and third-party databases.
Nur beispielsweise wird aus den datenbankseitigen YSIi-Werten der Einzelkomponenten der jeweiligen Reformulyzer-Untergruppe i ein arithmetischer Mittelwert gebildet, welcher der Reformulyzer-Untergruppe i als repräsentativer YSIi-M zugeordnet wird, der bei der nachfolgend erläuterten Berechnung des Gesamt-Rußbildungsneigungs-Index YSIgesamt als YSIi in Gleichung 1 verwendet wird.Only for example, an arithmetic mean is formed from the database-side YSI i values of the individual components of the respective Reformulyzer subgroup i, which is assigned to the Reformulyzer subgroup i as a representative YSI i -M, which is used in the calculation of the overall soot formation tendency index explained below YSI total is used as YSI i in Equation 1.
Gegenstand dieser Patentanmeldung ist das vereinfachte prinzipielle Verfahren zur Bestimmung einer normierten Rußbildungsneigung eines Kraftstoffs F oder eines Zusatzstoffs B beziehungsweise eines Gesamt-Rußbildungsneigungs-Index mit dem Bezugszeichen YSIgesamt für einen Kraftstoff F oder einen Zusatzstoff B.The subject of this patent application is the simplified basic method for determining a standardized tendency to soot formation of a fuel F or an additive B or a total soot formation tendency index with the reference symbol YSI total for a fuel F or an additive B.
Beispielhaft zeigt
- YSIGesamt
- → Gesamt-Rußbildungsneigungs-Index des Kraftstoffs F oder des Zusatzstoffes B
- YSIi
- → der YSIi der jeweiligen Untergruppe i
- Vi
- → der ermittelte Volumenanteil Vi in Prozent der jeweiligen Untergruppe i
- YSITotal
- → Overall soot formation propensity index of fuel F or additive B
- YSIi
- → the YSI i of the respective subgroup i
- Vi
- → the determined volume fraction V i in percent of the respective subgroup i
Verschiedene Kraftstoffe F und/oder Zusatzstoffe B können in einfacherer Weise als bisher über den Gesemt-Rußbildungsneigungs-Index YSIgesamt miteinander verglichen werden, wobei ein höherer Wert des Gesamt-YSI einen mehr zu Rußbildung neigenden Kraftstoff F oder Zusatzstoff B kennzeichnet.Different fuels F and/or additives B can be compared with each other in a simpler manner than before using the overall soot formation tendency index YSI, with a higher value of the overall YSI leading to more soot formation tending fuel F or additive B.
Die Vereinfachung dieser Vorgehensweise besteht insbesondere darin, dass für einen Kraftstoff F oder einen Zusatzstoff B keine herkömmliche aufwendige DHA-Auswertung (englisch: DHA = Detailed Hydrocarbon Analysis / deutsch: = Detaillierte Kohlenwasserstoffanalyse) aller Einzelkomponenten (Anzahl > 350) des jeweiligen Stoffgemischs, insbesondere eines Kraftstoffs F und/oder eines Zusatzstoffs B, mehr bestimmt werden muss.The simplification of this procedure is, in particular, that for a fuel F or an additive B there is no conventional, complex DHA evaluation (English: DHA = Detailed Hydrocarbon Analysis / German: = Detailed Hydrocarbon Analysis) of all individual components (number > 350) of the respective mixture of substances, in particular a fuel F and/or an additive B, needs to be determined more.
In vorteilhafter Weise ist durch diese Vorgehensweise insbesondere keine Aufsummierung über alle > 350 Einzelkomponenten mehr notwendig, sondern es ist lediglich die Aufsummierung der Untergruppen i unter Berücksichtigung des prozentualen volumetrischen Anteils Vi der jeweiligen Reformulyzer-Untergruppe i nötig.Advantageously, thanks to this procedure, it is no longer necessary to sum up all >350 individual components, but rather only the summation of the subgroups i is necessary, taking into account the percentage volumetric share V i of the respective Reformulyzer subgroup i.
Hinzu kommt, dass durch die Nutzung des Reformulyzers beziehungsweise des Outputs der Reformulyzeranalyse als Grundlage für die Auswertung in vorteilhafter Weise das Problem der vielen Unbekannten, wie oben erläutert, nicht mehr auftritt.In addition, by using the Reformulyzer or the output of the Reformulyzer analysis as a basis for the evaluation, the problem of many unknowns, as explained above, no longer arises.
Letztlich ist dadurch eine robustere Bestimmung möglich, wobei das Ergebnis mit deutlich geringerem Aufwand zu erzielen ist, wie durch die vorherigen Beschreibung deutlich wird.Ultimately, this makes a more robust determination possible, with the result being able to be achieved with significantly less effort, as is clear from the previous description.
Das Verfahren weist bevorzugte Ausführungsvarianten auf.The method has preferred embodiment variants.
In einer ersten Ausführungsvariante ist vorgesehen, dass zusätzlich noch funktionale Reformulyzer-Obergruppen zusammengefasst werden. So werden beispielsweise die funktionalen Reformulyzer-Obergruppen der Olefine und der cyclischen Olefine zu einer funktionalen Reformulyzer-Obergruppe zusammengefasst. Dadurch müssen im letzten Schritt des Verfahrens, dem Aufsummieren, weniger Daten aufsummiert werden.In a first embodiment variant, it is provided that functional Reformulyzer supergroups are also combined. For example, the functional reformulyzer supergroups of olefins and cyclic olefins are combined into a functional reformulyzer supergroup. This means that less data has to be added up in the last step of the process, summing up.
In einer zweiten Ausführungsvariante ist vorgesehen, dass nahe beieinanderliegende Reformulyzer-Untergruppen i, deren Werte weniger als fünf Volumenprozent auseinanderliegen, innerhalb einer funktionalen Reformulyzer-Obergruppe zusammengefasst werden.In a second embodiment variant, it is provided that Reformulyzer subgroups i that are close to one another and whose values are less than five volume percent apart are combined within a functional Reformulyzer supergroup.
Beispielsweise können innerhalb einer der funktionalen Reformulyzer-Obergruppe die Reformulyzer-Untergruppen i, beispielsweise C7 und C8, zu einer einzigen Reformulyzer-Untergruppe zusammengefasst werden. Dadurch müssen im letzten Schritt des Verfahrens, dem Aufsummieren, weniger Daten aufsummiert werden.For example, within one of the functional Reformulyzer supergroups, the Reformulyzer subgroups i, for example C7 and C8, can be combined into a single Reformulyzer subgroup. This means that less data has to be added up in the last step of the process, summing up.
In einer dritten Ausführungsvariante ist vorgesehen, dass nahe beieinanderliegende Reformulyzer-Untergruppen i, deren Werte weniger als fünf Volumenprozent auseinanderliegen, mehrerer funktionaler Reformulyzer-Obergruppen zusammengefasst werden. Somit können Reformulyzer-Untergruppen i über mehrere funktionale Reformulyzer-Obergruppen hinweg, beispielsweise C7 und C8 zu C(7+8) der Reformulyzer-Obergruppen zu einer Reformulyzer-Untergruppe i zusammengefasst werden. Dadurch müssen im letzten Schritt des Verfahrens, dem Aufsummieren, weniger Daten aufsummiert werden.In a third embodiment variant, it is provided that Reformulyzer subgroups i that are close to one another and whose values are less than five volume percent apart are combined into several functional Reformulyzer supergroups. Thus, Reformulyzer subgroups i can be combined across several functional Reformulyzer supergroups, for example C7 and C8 to C(7+8) of the Reformulyzer supergroups to form a Reformulyzer subgroup i. This means that less data has to be added up in the last step of the process, summing up.
In einer vierten Ausführungsvariante ist vorgesehen, dass nahe beieinanderliegende Reformulyzer-Untergruppen i, deren Werte weniger als fünf Volumenprozent auseinanderliegen, aller funktionaler Reformulyzer-Obergruppen zusammengefasst werden. Beispielsweise kann über alle funktionalen Reformulyzer-Obergruppen hinweg, beispielsweise C7 und C8 zu C(7+8) aller Reformulyzer-Obergruppen zu einer Reformulyzer-Untergruppe i zusammengefasst werden. Dadurch müssen im letzten Schritt des Verfahrens, dem Aufsummieren, weniger Daten aufsummiert werden.In a fourth embodiment variant, it is provided that Reformulyzer subgroups i that are close to one another and whose values are less than five volume percent apart from all functional Reformulyzer supergroups are combined. For example, across all functional Reformulyzer supergroups, for example C7 and C8 to C(7+8) of all Reformulyzer supergroups can be combined into a Reformulyzer subgroup i. This means that less data has to be added up in the last step of the process, summing up.
Die erste Ausführungsvariante kann in vorteilhafter Weise mit mindestens einer der zweiten bis vierten Ausführungsvariante kombiniert werden.The first embodiment variant can be advantageously combined with at least one of the second to fourth embodiment variants.
In vorteilhafter Weise verringert das „Zusammenfassen“ gemäß den erläuterten Ausführungsvarianten den Aufwand der Berechnung des Gesamt-Rußbildungsneigungs-Index YSIgesamt in Abhängigkeit der gewählten Ausführungsvariante YSIgesamt entsprechend.Advantageously, “combining” according to the explained embodiment variants reduces the effort involved in calculating the overall soot formation tendency index YSI overall depending on the selected embodiment variant YSI overall .
Die Vorteile des Verfahrens liegen zusammengefasst darin, dass die Kosten zur Bestimmung des Gesamt-Rußbildungsneigungs-Index YSIgesamt verringert werden, da keine Einzelkomponentenanalyse durchgeführt werden muss und bereits bestehende Standards (ISO 22854) genutzt werden können. Da bei Verwendung der Ergebnisse der Reformulyzeranalyse keine Unbekannten mehr auftreten, wird ferner als Vorteil des Verfahrens ein deutlich robusteres Ergebnis erzielt, welches nicht an unbekannten Eingangsgrößen scheitert, so dass das Ergebnis stets bestimmbar ist. Eine standardmäßige Ermittlung des Gesamt-Rußbildungsneigungs-Index YSIgesamt führt zudem verfahrensgemäß in vorteilhafter Weise zu einer standardmäßigen und normierbaren Aussage zur Rußbildungsneigung für jeden Kraftstoff F oder Zusatzstoff B. Das heißt, mittels des Gesamt-Rußbildungsneigungs-Index YSIgesamt kann in vorteilhafter Weise ein Vergleich der Gesamt-Rußbildungsneigungs-Indizies YSIgesamt verschiedener Kraftstoffe F und Zusatzstoffe B stattfinden und in einer Norm normiert werden.In summary, the advantages of the method are that the costs for determining the overall soot formation tendency index YSI are reduced overall , since no individual component analysis has to be carried out and existing standards (ISO 22854) can be used. Since there are no longer any unknowns when using the results of the Reformulyzer analysis, the advantage of the method is that a significantly more robust result is achieved, which does not fail due to unknown input variables, so that the result can always be determined. According to the method, a standard determination of the overall soot formation tendency index YSI overall advantageously leads to a standard and standardizable statement about the soot formation tendency for each fuel F or additive B. That is, by means of the overall soot formation tendency index YSI overall , one can advantageously make a Comparison of the overall soot formation tendency indices YSI for different fuels F and additives B takes place and are standardized in a standard.
Schließlich ist erfindungsgemäß vorgesehen, dass alle Kraftstoffe, bei denen die Rußbildungsneigung hervorgesagt werden muss, mittels dieses Verfahrens untersucht und bewertet, insbesondere normiert werden können. In vorteilhafter Weise kann das Verfahren bereits bei der Neuentwicklung von Kraftstoffen F oder Zusatzstoffen B als auch bei der Überprüfung von Bestandskraftstoffen angewendet werden.Finally, the invention provides that all fuels for which the tendency to soot formation must be predicted can be examined and evaluated, in particular standardized, using this method. The method can advantageously be used when developing new fuels F or additives B as well as when checking existing fuels.
Beim Betrieb der Fahrzeuge ist es erfindungsgemäß möglich, dass der Gesamt-Rußbildungsneigungs-Index YSIgesamt entweder automatisch (beispielsweise drahtlos) oder manuell an eine Empfangseinheit, insbesondere ein Steuergerät mit der Empfangseinheit eines Fahrzeug übermittelt wird. Liegt ein solcher Wert im Motor-Steuergerät vor, kann der Rußbildungsneigungs-Index YSIgesamt für eine präzisere Bestimmung der Steuerung der Betriebsparameter der Brennkraftmaschine und/oder der Abgasanlage genutzt werden. Der Rußbildungsneigungs-Index YSIgesamt kann dem Nutzer auch über das HMI angezeigt werden, so dass dem Nutzer eine normierte Information darüber vorliegt, ob er einen Kraftstoff F oder einen Zusatzstoff B nutzt, der zu einer hohen Rußbildung oder einer geringen Rußbildung neigt.When operating the vehicles, it is possible according to the invention for the overall soot formation tendency index YSI to be transmitted either automatically (for example wirelessly) or manually to a receiving unit, in particular a control device with the receiving unit of a vehicle. If such a value is present in the engine control unit, the total soot formation tendency index YSI can be used for a more precise determination of the control of the operating parameters of the internal combustion engine and/or the exhaust system. The total soot formation tendency index YSI can also be displayed to the user via the HMI, so that the user has standardized information about whether he is using a fuel F or an additive B that tends to produce a high level of soot formation or a low level of soot formation.
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Zitierte PatentliteraturCited patent literature
- DE 68927133 T2 [0003, 0007]DE 68927133 T2 [0003, 0007]
- EP 1953545 A1 [0004, 0007]EP 1953545 A1 [0004, 0007]
- WO 199701142 A1 [0006, 0007]WO 199701142 A1 [0006, 0007]
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