Zukünftige Dieselmotoren müssen deutlich weniger Schadstoffe emittieren. Unabhängig vom Erreichen gesetzlicher Abgasnormen bestehen Forderungen, Partikel aus dem Abgas von Pkw-Dieselmotoren bestmöglich zu entfernen. Hierbei bieten Partikelfiltersysteme die Möglichkeit, den Zielkonflikt von Partikelemission und Stickoxidemission zu überwinden. Das im Beitrag vorgestellte Forschungsvorhaben hatte das Ziel der Erforschung des Langzeitverhaltens von Diesel-Partikelfiltern unter dem Aspekt der bleibenden Abgasgegendruckerhöhung durch Aschebildung und der Erstellung eines Berechnungsmodells zur Darstellung der Rußbeladungs - und Regenerationsphasen sowie zur Bildung einer Ascheschicht in einem Partikelfilter. Ein weiterer Aspekt der Untersuchungen war das Ablagerungsverhalten der Asche sowie das Zusammenwirken mit Filtermaterial, Ruß und verschiedenen abbrandfördernden Additiven. Eine Charakterisierung der Asche in Abhängigkeit von Motorbetriebsparametern, Temperatur- und Druckverläufen und der Abgaszusammensetzung sollte Möglichkeiten für eine Verbesserung der Rezyklierbarkeit veraschter Filter aufzeigen. Hierzu war ein experimentelles Programm zur Intensivveraschung zu entwickeln, das die Möglichkeit bietet, den im Fahrzeug mehrere 1000 Betriebsstunden dauernden Veraschungsvorgang am Prüfstand verkürzt wiederzugeben (Schnellveraschungszyklus). Es wurde ein Verfahren erarbeitet, mit dem die nicht direkt messbare Ablagerungsporosität der entstehenden Aschen innerhalb eines Wall-Flow Diesel-Partikelfilters aus direkt messbaren Größen bestimmt werden kann. Das Verfahren nutzt die Daten aus der Computer-Tomographie zur Bestimmung des Ablagerungsvolumens in Kombination mit den Daten der Feststoffdichte aus Messungen mit dem Gaspyknometer. Außerdem wurde ein Simulationsmodell entwickelt, mit dessen Hilfe die Beladungs- und Regenerationsprozesse innerhalb eines Wall-Flow Diesel-Partikelfilters unter besonderer Betrachtung der entstehenden Ascheablagerungen aus thermischer und aus kontinuierlicher Regeneration dargestellt werden kann. Die Validierung des Modells erfolgte durch Experimente am Motorprüfstand. Das Modell ist damit in der Lage, Motorprüfstandsläufe in unterschiedlichen Beladungs-Betriebspunkten mit zyklischem Abbrand der Ablagerungen sowie den damit verbundenen irreversiblen Anstieg des Abgasgegendruckes durch entstehende Asche zu berechnen.

    The project discussed investigated the long-term behavior of diesel particulate filters focusing on the permanent increase of exhaust gas backpressure caused by the production of ashes. It also included the development of a simulation model describing the soot loading and regeneration processes as well as ash production in a diesel particulate filter. To shorten the lengthy process of ash deposition in the particulate filter on engine test benches, an experimental time-lapse program was generated. The developed simulation model is capable of computing engine bench test cycles with different operation points with respect to particulate loading and filter regeneration, and accounts for a regeneration-specific ash production.


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    Titel :

    Langzeitstabilität von Partikelfiltern in Dieselmotoren


    Weitere Titelangaben:

    Long term stability of particulate filters in diesel engines


    Beteiligte:
    Deuschle, T. (Autor:in) / Janoske, U. (Autor:in) / Piesche, M. (Autor:in) / Hitzler, G. (Autor:in) / Weik, W. (Autor:in) / Bargende, M. (Autor:in)


    Erscheinungsdatum :

    2005


    Format / Umfang :

    34 Seiten, 21 Bilder, 7 Tabellen, 17 Quellen


    Medientyp :

    Aufsatz (Konferenz)


    Format :

    Print


    Sprache :

    Deutsch





    Langzeitstabilitaet von Partikelfiltern in Dieselmotoren

    Deutschle,T. / Janoske,U. / Piesche,M. et al. | Kraftfahrwesen | 2005


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