Die zukünftige Abgasgesetzgebung für PKW macht den Einsatz von Dieselpartikelfiltern (DPF) erforderlich. Um auch die Stickoxidemissionen zu reduzieren, sind weiterhin De-NOx-Systeme wie z.B. NOK-Speicherkatalysatoren (NSK) notwendig. Die zyklische Regeneration beider Systeme resultiert in einem Kraftstoffmehrverbrauch und die vollständige Regeneration dieser Abgasnachbehandlungssysteme stellt insbesondere in der Teillast bei geringen Abgastemperaturen eine Herausforderung dar. Eine Alternative zu interner oder externer Nacheinspritzung ist die Regeneration durch wasserstoffreiches Synthesegas, welches an Bord des Fahrzeuges durch Reformierung des initgeführten Kraftstoffes erzeugt wird. Im Rahmen dieser Veröffentlichung werden der Aufbau eines Dieselreformers für die Synthesegaserzeugung vorgestellt und Ergebnisse der experimentellen Untersuchungen an DPF und NSK diskutiert. Für Dieselpartikelfilter lässt sich durch Synthesegaszudosierung eine schnelle Autheizung darstellen, da die Wärmeverluste der Abgasstrecke stromauf des Abgasnachbehandlungssystetems minimiert werden. Der Kraftstoffverbrauch in der Regenerationsphase wird reduziert. Im Gegensatz zu externer Nacheinspritzung vereinfacht sich die Gemischaufbereitung, da die Kraftstoffverdampfung entfällt. Die niedrigere Light-off Temperatur des Synthesegases ermöglicht eine Absenkung des zur Regeneration erforderlichen Abgastemperaturniveaus. Die Regeneration von NOx-Speicherkatalysatoren wurde speziell im Hinblick auf niedrige Abgastemperaturen untersucht. Das Synthesegas zeigt hier deutlich verbessertes Light-off Verhalten. Bei gleichem Kraftstoffmehrverbrauch werden deutlich höhere Konversionsraten ohne zusätzliche motorische Heiz-Strategien erzielt. Auch bei höheren Temperaturen zeigt die NSK Regeneration durch Synthesegas bessere Konversionsraten gegenüber einer Regeneration durch interne Nacheinspritzung mit gleichem Kraftstoffmehrverbrauch, da der Schlupf von nicht umgesetztem Reduktionsmittel reduziert wird. Generell ergeben sich größere Freiheiten bei der Applikation, die Problematik der Ölverdünnung interner Regenrationsstrategien wird durch die externe Synthesegaszufuhr vermieden.
On-board Diesel Reformer zur Regeneration von Dieselpartikelfiltern und NO(x)-Speicherkatalysatoren
On board diesel fuel processor for regeneration of diesel particulate filters and lean NO(x) traps
2007
10 Seiten, 8 Bilder, 2 Tabellen, 7 Quellen
Aufsatz (Konferenz)
Deutsch
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