Eine potenzielle Möglichkeit zur Erfüllung zukünftiger Abgasnormen bei Diesel-Kraftfahrzeugen bzgl. Stickoxiden ist das SCR-Verfahren mit der Zugabe eines externen Reduktionsmittels in den Abgasstrang. Für den Einsatz des SCR-Verfahrens im Kfz gilt derzeit das Reduktionsmittel Harnstoff als Favorit. Eine mögliche Weiterentwicklung des Systems ist die Verwendung von festem Harnstoff in Form von Pellets mit dem Vorteil der Gewichtsreduzierung, der einfacheren Handhabung sowie denkbarer logistischer Vorteile. Derzeit haben drei Verfahrensvarianten ein gutes Potenzial für eine zukünftige Umsetzung: 1. Nebenstromverfahren, 2. Vollstromverfahren, 3. Teilstromverfahren. Bei allen Verfahrensvarianten treten Mischvorgänge auf. Die Güte der Einmischung des Ammoniaks bzw. der Harnstoffpartikel in den Teil- bzw. Hauptstrom des Abgases ist von entscheidender Bedeutung für die Effizienz der Abgasreinigung. Die grundsätzliche Herausforderung bei der Mischerentwicklung besteht im sehr kleinen Massenverhältnis der zu mischenden Ströme sowie im geringen Impuls des mit dem Reduktionsmittel beladenen Trägerluftstroms im Vergleich zur Abgasströmung. Beim Wirbelwandstrahlmischer, der nur aus einer dreieckigen Rampe besteht, wird gezielt der hohe Impuls der Hauptströmung zur Erzeugung von Sekundärströmungen genutzt, die das Strömungsmuster für die radiale Verteilung des eingedüsten Mediums liefern. Das Reduktionsmittel wird erst stromab vom Mischer eingebracht, um die von statischen Mischern bekannten Ablagerungen zu vermeiden. Vorteil des Prinzips sind die Unabhängigkeit der Strömungsform vom Betriebspunkt des Motors und die relativ geringe Bedeutung des Impulseintrags durch den Reduktionsmittelstrom. Im Beitrag wird die Optimierung der Geometrie der Rampe durch numerische Simulation dargestellt. Durch die Optimierung der Geometrie können eine hohe Mischungsgüte und ein niedriger Druckverlust erreicht werden.
Wirbelmischer für SCR-Verfahren im Pkw
Vortex mixer for SCR-process in passenger cars
Motortechnische Zeitschrift ; 66 , 1 ; 44-48
2005
5 Seiten, 8 Bilder, 4 Quellen
Aufsatz (Zeitschrift)
Deutsch
Online Contents | 1996
Datenverarbeitungsvorrichtung und Verfahren, Schnittstellenvorrichtung und Verfahren
Europäisches Patentamt | 2019
Springer Verlag | 2022
|Online Contents | 2001