Derzeit kommen bei Pkw mit Dieselmotor meist keramische Partikelfilter aus Siliziumkarbid (SiC) zum Einsatz. Cordierit-Partikelfilter sind zwar günstiger in der Herstellung und bieten einige zusätzliche technische Vorteile, jedoch fehlte für die Serienverbreitung bisher eine robuste Regenerationsstrategie, um den Abbrand des Rußes unter allen Betriebsbedingungen sicher zu gewährleisten und die hohen Regenerationstemperaturen zu beherrschen. Bosch hat dazu ein Gesamtsystem entwickelt, das aus dem Cordierit-Partikelfilter und einer Regenerationsmanagement-Software besteht. Die Besonderheiten des Partikelfilters von Bosch liegen in seinen charakteristischen Materialeigenschaften, insbesondere der vorteilhaften Porenradienverteilung, so-wie in der neuartigen asymmetrischen Zellauslegung mit unterschiedlichen Querschnitten der Ein-und Auslasskanäle ('Hexahex'-Design). Diese asymmetrische Variante bietet gegenüber der ebenfalls verfügbaren symmetrischen Variante Vorteile bezüglich Druckverlust sowie Ruß- und Aschebeladung. Bei vergleichbarem Druckverlust können damit bei motornahen Anordnungen kleinere Filter als mit symmetrischem Zelldesign eingesetzt werden. Die Zelldichte des Hexahex-Designs beträgt 290 cpsi bei einer Wandstärke von 13 mil, die spezifische volumetrische Wärmekapazität bei 500 Grad C ist mit 550 J/(l K) vergleichbar mit der des symmetrischen Filters (300 cpsi/13 mil). Der Temperaturregler ist als Kaskade zweier PI-Regler ausgeführt. Die Lambda-Regelung basiert auf einer Lambda-Sonde, die in dem hier ausgeführten Beispiel vor dem DOC platziert ist. Da Temperatur-und Lambda-Wert an einem Betriebspunkt nicht unabhängig voneinander eingestellt werden können, wird das Motor-Drehzahl-Last-Kennfeld in Temperatur geregelte und Lambda geregelte Bereiche aufgeteilt. Während die Lambda-Regelung prinzipiell bei niedrigen Lasten wirksam ist, greift bei höheren Lasten die Temperaturregelung ein. Motor- und Fahrzeugergebnisse werden erläutert. Die Lösung kann auf eine bereits vorhandene SiC-Applikation aufgebaut werden, die mit geringem Mehraufwand um die Elemente der DPF-AC-Funktionen erweitert wird.
Dieselpartikelfilter aus Cordierit. Aufbau und Regenerationsmanagement
Motortechnische Zeitschrift ; 69 , 6 ; 494-501
2008
8 Seiten, 10 Bilder, 4 Quellen
Aufsatz (Zeitschrift)
Deutsch
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