Die zukünftige Emissionsgesetzgebung in der EU (Euro 4) und in Nordamerika (US 2007) erfordert den Einsatz effizienter NO(x)-Abgasnachbehandlungssysteme für Dieselfahrzeuge. Einer der vielversprechendsten Ansätze ist das Konzept des NO(x)-Speicher-Katalysators, bei dem NO(x) im mageren Betrieb als Nitrat gespeichert und diese Speicher anschließend durch kurze Pulse im unterstöchiometrischen Betrieb entleert und die Stickoxide zu Stickstoff reduziert werden. Die vorliegende Veröffentlichung beschreibt gemeinsam durchgeführte Arbeiten der Firmen dmc2 AG und AVL List GmbH über die Funktionsweise von Diesel-NO(x)-Speicher-Katalysatoren mit dem Ziel, grundlegende Erkenntnisse über die Entschwefelbarkeit von NO(x)-Speicher-Katalysatoren zu gewinnen. Es konnte nachgewiesen werden, dass eine Desulfatisierung am Fahrzeug prinzipiell möglich ist. Als Voraussetzung für eine erfolgreiche Applikation am Diesel-PKW konnte zunächst ein Diesel-NO(x)-Speicher-Katalysator entwickelt werden. Dieser Katalysator ist vor allem im Tieftemperaturbereich gegenüber den Katalysatoren, die am direkteinspritzenden Ottomotor Anwendung finden, deutlich verbessert. Im nächsten Entwicklungsschritt charakterisieren grundlegende Laboruntersuchungen im Modellabgas das Entschwefelungsverhalten dieses Katalysators. Hierbei wurden Kenntisse hinsichtlich der Entschwefelungstemperatur, des Entschwefelungslambdas sowie der Desulfatisierungsstrategie gewonnen, die in der darauffolgenden Motor- und Fahrzeugentwicklung als Startparameter dienten. Konnte bereits als Ergebnis früherer Entwicklungen der unterstöchiometrische Dieselmotorbetrieb in einem weiten Kennfeldbereich zur NO(x)-Regeneration des Speicherkatalysators dargestellt werden, sind das Erzeugen und Kontrollieren der für eine Desulfatisierung benötigten, verhältnsmäßig hohen Temperaturen besonders im Teillastbereich die eigentlichen Herausforderungen für den Motorentwickler. Aktuelle mehrfach einspritzfähige Common Rail Einspritzsysteme in Verbindung mit einer elektronischen Motorsteuerung erlauben selbst bei niedriger Teillast durch Anpassung der Einspritzparameter, der Ansaugluftmasse und der AGR-Rate die Darstellung der geforderten hohen Temperatur im NO(x)-Speicher-Katalysator. Aufbauend auf diesen Erkenntnissen konnte die Desulfatisierung verschieden stark verschwefelter Katalysatoren im Fahrzeug bei einer Geschwindigkeit von 50 km/h im dritten Gang auf dem Rollenprüfstand dargestellt werden. Als Ergebnis konnte die NO(x)-Reduktion im NEDC (New Europan Driving Cycle, Euro3-Start)-Test, die nach Verschwefelung des NO(x)-Speicher-Katalysators auf ca. 48 % abgesunken war, wieder auf 60 % angehoben weren. Dies entspricht nahezu dem Umsatz des konditionierten nicht verschwefelten NO(x)-Speicherkatalysators.


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    Titel :

    NOx-Nachbehandlung für Diesel-PKW gelöst? Entschwefelung von NOx-Speicher-Katalysatoren


    Weitere Titelangaben:

    NO(x)-aftertreatment for diesel passenger cars solved? Desulfation of NO(x)-storage-catalysts


    Beteiligte:
    Klein, H. (Autor:in) / Böhnke, H. (Autor:in) / Hoffmann, M. (Autor:in) / Lox, E. (Autor:in) / Cartus, T. (Autor:in) / Neunteufl, K. (Autor:in) / Bürgler, L. (Autor:in) / Herzog, P. (Autor:in)


    Erscheinungsdatum :

    2001


    Format / Umfang :

    24 Seiten, 15 Bilder, 2 Tabellen, 16 Quellen




    Medientyp :

    Aufsatz (Konferenz)


    Format :

    Print


    Sprache :

    Deutsch