Ziel der Untersuchung war es, das Potential eines katalytisch beschichteten Partikelfilters in Kombination mit geeigneten innermotorischen Maßnahmen hinsichtlich des Regenerationsverhaltens an einem Nutzfahrzeugmotor zu untersuchen. Die erzielten Ergebnisse an einem derartigen Filter bei niedrigen Abgastemperaturen sind vielversprechend. Durch optimierte katalytische Beschichtungen wird in Kombination mit motorischen Maßnahmen das Betriebsfenster von Filtersystemen erweitert. Dadurch kann die Regeneration beladener Partikelfilter auch unter kritischen Betriebstemperaturen ermöglicht werden. Katalytisch beschichtete Rußfilter erreichen Balance Temperaturen unterhalb von 300 Grad Cel. Der Rußabbrand ist im Vergleich zu Systemen mit Additiv besser zu kontrollieren und erreicht schon bei Abgastemperaturen von 350 Grad Cel Werte um 25 g/h bis 30 g/h Ruß. Die niedrige Bilanztemperatur sowie die hohen Rußabbrandgeschwindigkeiten ermöglichen die Regeneration des beladenen Filters auch unter transientem Motorbetrieb mit Temperaturen, die nur zu 20 % der Testdauer oberhalb von 300 Grad Cel liegen. Die zur Einleitung einer Bedarfsregeneration vorgestellten motorischen Maßnahmen - Lambda-Regelung und Ansaugluftdrosselung - zeigen, daß die Abgastemperatur gegenüber der Serienapplikation deutlich angehoben und damit eine Regeneration des katalytisch beschichteten Filters erzielt werden kann. Allerdings steigt der Kraftstoffverbrauch während dieser aktiven Regeneration an. Durch Einbindung zusätzlicher Maßnahmen, wie zum Beispiel dem VTG-Lader oder einer Förderbeginnvariation, kann die vorgestellte Systemlösung weiter optimiert werden. Weiterführend wird jetzt daran gearbeitet, durch eine gleichzeitige moderate Anwendung mehrerer Maßnahmen das Abgastemperaturniveau nochmals anzuheben und hierbei ein Optimum hinsichtlich Kraftstoffverbrauch und Instationärverhalten zu erzielen.
Untersuchung von motorseitigen Regenerationsmethoden für katalytisch beschichtete Diesel-Partikelfilter für den Einsatz im Nutzfahrzeug
Examination of engine measures for the regeneration of catalytic activated diesel particulate filters in commercial vehicles
2003
22 Seiten, 19 Bilder, 2 Tabellen, 4 Quellen
Aufsatz (Konferenz)
Deutsch