NO(x)-Katalysatoren stellen bei der Beseitigung von Stickoxiden eine Schlüsseltechnik dar. Unabhängig von der Ausführung der SCR-Katalysatoren ergeben sich aus der Integration des Katalysators in den Abgasstrang zusätzliche Freiheitsgrade, die bei einer Motorenapplikation zu berücksichtigen sind. Die Autorenstellen hier eine alternative Applikationsmethodik für die geschlossene Applikation eines Motors mit einem SCR-System vor. Dieser Ansatz involviert dazu die statistische Versuchsplanung (Design of Experiments, kurz DoE). Der Vorteil dieser Herangehensweise liegt in der Verknüpfung von einem Motormodell und einem Modell des Abgassystems. Im Falle des Verbrennungsmotors wird das Modell, wie bei herkömmlichen DoE-Ansätzen, aus Messdaten abgeleitet. Als Besonderheit des hier vorgestellten Beitrags, wird das DoE-Modell des Abgassystems von einem Computermodell gewonnen. Beide Modelle lassen sich zusammenführen, was die Simulation und Optimierung des Gesamtsystems für beliebige Fahrzyklen ermöglicht. Ziel ist die Generierung einer Steuergerätbedatung, die den Kraft-und Harnstoffverbrauch minimiert, aber gleichzeitig die Emissionsgrenzen einhält. Bei dem hier beschriebenen Entwicklungsprogramm kam ein 2-l-Dieselmotor mit Abgasturboaufladung und Hochdruckeinspritzsystem zum Einsatz. Der Applikationsprozess lässt sich in zwei Phasen gliedern. In Phase 1 werden die DoE-Modelle für den Motor und die Abgasanlage aufgestellt. In der zweiten Phase wird die so gewonnene Motorapplikation verbessert. Dazu wird ein DoE-Test mit dem realen SCR-System auf einem Prüfstand durchgeführt. Ziel ist die Optimierung der einzuspritzenden Harnstoffmenge in Abhängigkeit von Drehzahl und Last. Durch den Einsatz von DoE können komplexe Systeme modelliert werden, deren Optimierung zeit-und kostengünstig am PC durchgeführt werden kann. Im Vergleich mit der konventionellen SCR-Applikation verringert sich dadurch die benötigte Prüfstandzeit. Der erhöhte Prüfaufwand bei einer standardmäßigen SCR-Applikation, erklärt sich aus dem Testaufwand seitens der Motorapplikation um den SCR in ein korrektes Temperaturfenster zu heben, bei gleichzeitiger Minimierung der negativen Einflüsse auf den Kraftstoffverbrauch. Diese zeit-und kostenintensive Projektphase wird bei der hier beschriebenen Methodik durch 'Offline'-Arbeit an einem Computer ersetzt. Durch die Verknüpfung eines Motor- mit einem SCR-Modell werden die gegenseitig bestehenden Einflüsse von Motor-und SCR-Applikation berücksichtigt, was zu einer ganzheitlichen Lösung führt.


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    Titel :

    SCR-Applikation mittels statistischer Versuchsplanung


    Beteiligte:
    Seabrook, Justin (Autor:in) / Rebhan, Martin (Autor:in) / He, Yongsheng (Autor:in) / Battiston, Paul A. (Autor:in) / He, Xin (Autor:in)

    Erschienen in:

    Erscheinungsdatum :

    2010


    Format / Umfang :

    7 Seiten, 6 Bilder, 2 Tabellen, 3 Quellen



    Medientyp :

    Aufsatz (Zeitschrift)


    Format :

    Print


    Sprache :

    Deutsch