SCR auf Partikelfilter als integrierte Abgasnachbehandlung für Pkw-Dieselkonzepte:
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| Format: | Abschlussarbeit Buch |
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| Veröffentlicht: |
Berlin
2016
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| adam_text | I nhaltsverzeichnis
Vorwort iii
Abstract v
Inhaltsverzeichnis vii
Abbildungsverzeichnis xi
Tabellenverzeichnis xv
Symbolverzeichnis xvii
1 Motivation und Ziel der Arbeit 1
2 Anforderungen an die Diesel-Abgasnachbehandlung 3
2 1 Abgasgesetzgebung 4
211 C02-Gesetzgebung 4
212 Einführung von Euro 6 6
2 2 C02-Reduktion im Fahrzeug 7
2 3 Entwicklungstrends im Antriebsstrang 10
231 Downsizing 10
232 Niedrig-NOx-Brennverfahren 13
233 Elektrifizierung und Hybridisierung 14
234 Zielkonflikte bei der Verbrennungsabstimmung 15
2 4 C02-optimierte Verbrennung mittels Abgasnachbehandlung 17
3 Abgasnachbehandlung: Technologieübersicht 19
3 1 Dieseloxidationskatalysator (DOC) 19
311 Schwerpunkte der DOC-Entwicklung 19
3 2 Dieselpartikelfilter (DPF) 21
321 Rußfiltration und -morphologie 21
322 Rußabbrand 21
323 Schwerpunkte der DPF-Entwicklung 23
3 3 NOx-Speicherkatalysator (NSK) 24
331 Schwerpunkte der NSK-Entwicklung 26
3 4 Selektive katalytische Reduktion (SCR) 27
341 Aufbau und Struktur von Cu-Zeolithen 27
342 Einflussgrößen auf die SCR-Aktivität von Cu-Zeolithen 28
343 Deaktivierung von Cu-Zeolithen 29
344 Reaktionen des SCR-Verfahrens auf Cu-Zeolithen 29
345 Reaktionsmechanismen für die SCR-Reaktion an Cu-Zeolithen 34
Inhaltsverzeichnis
viii
346 Schwerpunkte der SCR-Entwicklung 36
3 5 SCR auf Partikelfilter (SCR/DPF) 38
3 6 Weitere Methoden zur Abgasnachbehandlung 40
361 Passive NOx-Adsorber (PNA) 40
362 Stöchiometrische Dieselverbrennung mit Drei-Wege-Katalysator 41
363 HC-Adsorber 41
364 HC-SCR 41
365 NSK auf DPF (DPNR) 42
366 Di-Air 42
367 Kombinierte deNOx-Verfahren (NSK + SCR) 43
368 NHg-Schlupf Katalysator 44
4 Methodik 45
4 1 Synthesegasprüfstand 45
411 Aufbau und Messtechnik 45
412 Durchführung 49
4 2 Motorprüfstand 55
421 Aufbau und Messtechnik 56
422 Durchführung 58
4 3 Modellierung und Simulation 63
431 ANB-Simulation mit AxiSuite 63
432 Modellkalibrierung und Validierung 65
5 AN B-Konzeptvergleich für Euro 6 67
5 1 Übersicht ANB-Konzepte 67
5 2 Qualitative Bewertung 69
5 3 Simulative ANB-Konzeptstudie 72
531 Methodik für NOx- und C02-Bewertung 72
532 NOx-Emissionen der SCR-basierten Konzepte 74
533 Einfluss erweiterte AGR-Strategie 74
534 NOx-Emissionen der NSK-basierten Konzepte 76
535 C02-Ergebnisse 77
5 4 Fazit 78
6 Experimentelle Analyse SCR/DPF: SCR-Funktionalität 79
6 1 NH3-Adsorption und -Desorption ohne Ruß 79
611 NHg-Speichermenge 80
612 Fehlerbetrachtung und Reproduzierbarkeit 82
6 2 NHg-Adsorption und -Desorption mit Ruß 83
6 3 SCR-Funktionalität ohne Ruß 86
631 Fehlerbetrachtung 91
632 N02-Speicherung 92
633 NO-Oxidation 94
634 NHg-Oxidation 94
6 4 SCR-Funktionalität mit Ruß 95
6 5 Fazit 102
Inhaltsverzeichnis ix
7 Experimentelle Analyse SCR/DPF: DPF-Funktionalität 105
7 1 Rußabbrand mit N02 105
711 Fehlerabschätzung 110
712 Rußabbrand mit NOa auf SCR/DPF 112
713 Einfluss NHg-Dosierung auf Rußabbrand mit N02 116
714 Rußabbrand mit N02 im NEDC 119
7 2 Rußabbrand mit 02 119
721 Drop-to-idle Experimente 122
7 3 Gegendruck und Filtration 124
7 4 Fazit 126
8 Modellierung SCR/DPF 127
8 1 Modellgrundlagen für SCR/DPF 127
811 Geometrischer Modellaufbau 127
812 Modellannahmen 130
813 Massenbilanzen 132
814 Impulsbilanzen 133
815 Stoffbilanzen 134
816 Energiebilanzen 137
817 Reaktionskinetik 140
8 2 Teilmodell SCR-Funktionalität 140
821 Modellierung der NH3-Adsorption und -Desorption 141
822 Modellierung der NOx-Konvertierung 145
8 3 Teilmodell DPF-Funktionalität 151
831 Kinetikübertrag auf SCR/DPF-Probe 154
8 4 Modellvalidierung und -anwendung 158
841 Modellvalidierung SCR-Funktionalität 158
842 Modellierung Rußeinfluss auf SCR-Funktionalität 162
843 Modellvalidierung Rußeinfluss auf SCR-Funktionalität 166
8 5 Fazit 169
9 Zusammenfassung und Ausblick 171
Literaturverzeichnis
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