Einfluss der Reduktionsmitteleinbringung auf die Harnstoffgleichverteilung bei selektiver katalytischer Reduktion in einer Dieselabgasanlage

Sabrina Auer, Bernhard Geringer, Mattias Mayer
2015
Die vorliegende Diplomarbeit behandelt die möglichst ideale Aufbereitung und Gleichverteilung, des in den Abgasstrang eingebrachten, Reduktionsmittels AdBlue. Verschiedene Aspekte sind für die Gestaltung von Dieselabgasanlagen zur selektiven katalytischen Reduktion (SCR) von Stickoxiden für den Fahrzeugeinsatz zu beachten. Die Notwendigkeit zur Implementierung des SCR-Systems im PKW-Bereich ergibt sich aus den immer strenger werdenden Anforderungen der Abgasgesetzgebung und der angestrebten
more » ... ung der Emissionswerte aus Gründen des Umweltschutzes. Um gute Sickoxid-Umsatzraten im SCR-System zu gewährleisten, ist ausreichende Gleichverteilung des Reduktionsmittels über den SCR-Katalysator erforderlich. Eine hohe Homogenisierung des Gemisches wird bereits mit ausreichender Mischstreckenlänge (dabei handelt es sich um die Abgasstrecke zwischen der Eindosierstelle des Reduktionsmittel und dem SCR-Katalysator) und dem Einsatz von Mischelementen ermöglicht. Jedoch sind ausreichende Mischstreckenlängen, aufgrund nur beschränkt vorhandener Bauräume im Fahrzeug, nicht immer möglich und es kommt zu einer schlechteren Gleichverteilung des Reduktionsmittels. Eine besondere Herausforderung für die Gleichverteilung stellt somit der beengte Bauraum dar. Begründet sind diese Bauraumeinschränkungen durch kürzere Fahrzeuge, durch Packaging-Gründe und durch Allradkonzepte. Das Ziel die Light-off Temperatur schneller zu erreichen, ist ein weiterer Grund für die Verwendung von kurzen Anlagen. Aus diesem Grund wurde im Laufe dieser Diplomarbeit eine Vielzahl von unterschiedlichen Variationen an Mischelementen und Injektoren untersucht und verglichen, und aus den Ergebnissen, Maßnahmen zur Optimierung der Gleichverteilung bezüglich der reduzierten Mischstreckenlänge gesetzt. Diese Untersuchungen wurden bei unterschiedlichen Betriebspunkten durchgeführt, um einen Großteil des Motorkennfeldes abzudecken. Des Weiteren wurden sie bei einer Instrom- und einer Gegenstrom-Anlage angewendet.
doi:10.34726/hss.2015.25884 fatcat:6osfb2ggdrcbxjzyc3g4felnxe