Verfügbarkeit: Potenzialanalyse eines Pre-Turbo-DeNOx-Systems in einer 48V Dieselhybridanwendung

Potenzialanalyse eines Pre-Turbo-DeNOx-Systems in einer 48V Dieselhybridanwendung:

Gespeichert in:

Bibliographische Detailangaben
1. Verfasser:	Hipp, Johannes (VerfasserIn)
Format:	Abschlussarbeit Buch
Sprache:	German
Veröffentlicht:	Düren Shaker 2020
Ausgabe:	1. Auflage
Schriftenreihe:	Schriftenreihe des Instituts für Verbrennungskraftmaschinen und Fahrzeugantriebe 18
Schlagworte:	DEnox Dieselmotor Abgaskatalysator Hybridantrieb Ladeluftkühler Abgasnachbehandlung Kaltstart Hardware-in-the-loop Hybrid DeNOx SCR Katalysator Diesel Preturbo Hochschulschrift
Online-Zugang:	Inhaltsverzeichnis
Beschreibung:	205 Seiten 171 Illustrationen 21 cm x 14.8 cm, 308 g
ISBN:	9783844076455 384407645X

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adam_text	INHALTSVERZEICHNIS INHALTSVERZEICHNIS ............................................................................................................ I ABBILDUNGSVERZEICHNIS ................................................................................................... V TABELLENVERZEICHNIS ....................................................................................................VIII FORMELVERZEICHNIS .......................................................................................................... X ABKUERZUNGSVERZEICHNIS ............................................................................................... XIII VERZEICHNIS DER FORMELZEICHEN UND INDIZES ............................................................ XVI 1 EINLEITUNG ................................................................................................................. 1 1.1 ABGASNACHBEHANDLUNG BEI DIESELFAHRZEUGEN ............................................... 2 1.2 EINORDNUNG DER ARBEIT .................................................................................... 3 1.3 TECHNOLOGIERUECKBLICK ZU KATALYSATOREN VOR DEM ABGASTURBOLADER .............. 4 1.3.1 MERCEDES BENZ OM603 DIESEL TRAP OXIDIZER ............................................. 5 1.3.2 SUBARU OTTO PRE CATALYTIC CONVERTER .......................................................... 8 2 EMISSIONSENTSTEHUNG, ABGASNACHBEHANDLUNG UND GESETZGEBUNG ................... 9 2.1 ENTSTEHUNG VON STICKOXIDEN ......................................................................... 13 2.1.1 THERMISCHES NO (ZELDOVICH UND LAVOIE) ................................................ 14 2.1.2 PROMPT-NO (FENIMORE) ............................................................................ 14 2.1.3 BRENNSTOFF-NO ........................................................................................... 15 2.1.4 N20-MECHANISMUS ................................................................................... 15 2.1.5 NO 2 BILDUNG.............................................................................................. 15 2.2 ENTSTEHUNG VON SEKUNDAEREMISSIONEN .......................................................... 16 2.2.1 N2O-EMISSIONEN ........................................................................................ 16 2.2.2 NHA-EMISSIONEN ........................................................................................ 17 2.3 EXTERNE ABGASRUECKFUEHRUNG .......................................................................... 18 2.3.1 NIEDERDRUCK-ABGASRUECKFUEHRUNG .............................................................. 19 2.3.2 HOCHDRUCK-ABGASRUECKFUEHRUNG ................................................................. 19 2.4 ABGASNACHBEHANDLUNG ................................................................................. 20 2.4.1 DIESELOXIDATIONSKATALYSATOR ....................................................................... 20 2.4.2 STICKOXID-SPEICHERKATALYSATOR ................................................................... 22 2.4.3 DIESELPARTIKELFILTER .....................................................................................24 2.4.4 SCR-KATALYSATOR ........................................................................................ 24 2.4.5 AMMONIAKSCHLUPFKATALYSATOR ................................................................... 31 2.5 EURO ABGASGESETZGEBUNG .............................................................................32 2.5.1 EURO 6 ........................................................................................................ 32 2.5.2 PROGNOSE NACH EURO 6D ............................................................................. 34 2.6 CO2 GESETZGEBUNG ........................................................................................ 35 3 FORSCHUNG UND ENTWICKLUNG AN PKW-DIESELMOTORANTRIEBSSTRAENGEN ............ 38 3.1 ENTWICKLUNGSSCHWERPUNKTE BEI PKW-DIESELANTRIEBSSTRAENGEN .................... 38 3.1.1 SCR-DOPPELDOSIERUNG VON HARNSTOFFWASSERLOESUNG ................................. 38 3.1.2 ELEKTRIFIZIERUNG - 48 V MILDHYBRIDSYSTEM ................................................ 39 3.1.3 ELEKTRISCHER ZUSATZVERDICHTER ................................................................... 41 3.1.4 FORSCHUNG AN KATALYSATOREN VOR DEM ABGASTURBOLADER .......................... 43 3.1.5 HEIZKATALYSATOR ......................................................................................... 54 3.2 UMFANG UND ZIEL DER ARBEIT .......................................................................... 55 4 VERSUCHSMETHODIK UND UNTERSUCHTE ANTRIEBSSTRAENGE ....................................... 57 4.1 ENGINE-IN-THE-LOOP (EIL) MOTORENPRUEFSTAND ................................................ 57 4.2 THERMODYNAMISCHE OPTIMIERUNG DER LADELUFTKUEHLUNG AM EIL ................... 59 4.2.1 THERMISCHE UMGEBUNGSBEDINGUNGEN ....................................................... 59 4.2.2 EINFLUSS DER LADELUFTKUEHLUNG AUF DAS ROHEMISSIONSVERHALTEN ................ 61 4.2.3 DYNAMISCHES ENGINE-IN-THE-LOOP LADELUFTKUEHLERMODUL ......................... 64 4.2.4 MODELLBASIERTE LUEFTERSTEUERUNG AM LADELUFTKUEHLER ................................ 65 4.3 VERSUCHSPLANUNG ........................................................................................... 68 4.3.1 BESCHREIBUNG DER METHODISCHEN VOR GEHENS WEISE ................................... 68 4.3.2 TESTZYKLEN UND ROUTEN ............................................................................. 71 4.3.3 BEWERTUNG DER TESTSZENARIEN ................................................................... 76 4.4 UNTERSUCHTE ANTRIEBSSTRAENGE UND PERIPHERIE .............................................. 79 4.4.1 VERSUCHSMOTOR .......................................................................................... 79 4.4.2 KONVENTIONELLE ABGASANLAGE - SERIENANTRIEBSSTRANG ............................... 80 4.4.3 WECHSELCANNINGSYSTEM FUER VORUNTERSUCHUNGEN ..................................... 81 4.4.4 PRE-TURBO-HYBRIDANTRIEBSSTRANG 1 (PTH-1)............................................. 83 4.4.5 PRE-TURBO-HYBRIDANTRIEBSSTRANG 2 (PTH-2) ............................................. 84 4.4.6 LUFTPFAD MIT ELEKTRISCHEM ZUSATZVERDICHTER ........................................... 85 4.4.7 HWL DOSIERSYSTEM ................................................................................... 87 4.4.8 VERGLEICHSANTRIEBSSTRANG MIT HEIZKATALYSATOR ......................................... 91 4.5 MESSSYSTEMATIK ............................................................................................. 92 4.6 SIMULATIONEN ................................................................................................ 93 4.6.1 AUSLEGUNG UND CFD-BERECHNUNGEN DER HWL-DOSIERSTRECKE .................. 94 4.6.2 FAHRZEUG- UND ANTRIEBSSTRANGSIMULATION ............................................... 97 5 VERSUCHSDURCHFUEHRUNG UND POTENZIALBEWERTUNG .............................................. 98 5.1 BETRACHTUNG DER EINZELSYSTEME UND SYSTEMREAKTIONEN .............................. 98 5.1.1 EINFLUESSE VON KATALYSATOREN VOR DEM ATL AUF DAS ECU-VERHALTEN......... 98 5.1.2 THERMODYNAMISCHE UNTERSUCHUNGEN VOR DEM ABGASTURBOLADER ....... 103 5.1.3 DYNAMIKVERHALTEN UND EZV-REGELUNGSKONZEPTENTWICKLUNG ............... 111 5.1.4 UMSATZVERHALTEN DER SCR-KATALYSATOREN............................................... 117 5.2 SYSTEMBETRACHTUNG AM SIMULIERTEN FAHRZEUG .......................................... 124 5.2.1 THERMODYNAMISCHE BEDINGUNGEN FUER DIE ABGASKATALYSE ..................... 125 5.2.2 SCR-UMSATZVERHALTEN DER PTH-SYSTEME AM EIL-PRUEFSTAND ................. 131 5.2.3 SCR-VOLUMENVARIATION VOR DEM ATL IN SIMULATION UND VERSUCH ...... 139 5.2.4 UEBERGABEBEREICH DER SCR-SYSTEME UND NHS-VERHALTEN ....................... 141 5.2.5 ENERGETISCHE BETRACHTUNG DER SYSTEME ................................................. 146 5.3 SYSTEMISCHE BEWERTUNG DER ERGEBNISSE .................................................... 155 6 ZUSAMMENFASSUNG UND AUSBLICK ....................................................................... 157 LITERATURVERZEICHNIS ....................................................................................................159 ANHANG ........................................................................................................................... 170 A HOEHENPROFILE DER ROUTEN ............................................................................ 170 B BMWI FOERDERUNG ......................................................................................... 171 VEROEFFENTLICHUNGEN UND KONFERENZBEITRAEGE IM RAHMEN DIESER ARBEIT ............... 172 VERZEICHNIS STUDENTISCHER ARBEITEN IM THEMATISCHEN RAHMEN DIESER ARBEIT .... 173
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