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2019 | OriginalPaper | Buchkapitel

46. Abgasnachbehandlungssysteme

verfasst von: Dr.-techn. Reinhard Tatschl, Dr.-techn. Johann Wurzenberger

Erschienen in: Grundlagen Verbrennungsmotoren

Verlag: Springer Fachmedien Wiesbaden

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Zusammenfassung

Bei der Auslegung und Optimierung von Abgasnachbehandlungssystemen, üblicherweise bestehend aus Katalysatoren, Partikelfiltern und gegebenenfalls Dosiereinheiten, gewinnt der Einsatz von Simulationsverfahren zunehmend an Bedeutung. 1D-Simulationsmodelle ermöglichen bereits in der frühen Konzeptphase die Untersuchung und Bewertung unterschiedlicher Gesamtsystemkonfigurationen in ihrer Auswirkung auf das zu erwartende Konvertierungsverhalten der späteren Hardware. Bei der Auslegung und Optimierung einzelner Abgasnachbehandlungskomponenten, wie beispielsweise hinsichtlich Anströmung, Strömungsgleichverteilung, Zudosierung von Reduktionsmitteln, thermischer Bauteilbelastung, etc. kommen bereits heute detaillierte 3D-Simulationsverfahren zur Anwendung. Darüber hinaus bilden echtzeitfähige Modelle für die Abgasnachbehandlung im Rahmen der Funktionsentwicklung die Basis für die Entwicklung und Bedatung von Steuergerätealgorithmen. Im vorliegenden Kapitel werden die gängigen Modellansätze und Grundgleichungen für die Simulation von Abgasnachbehandlungskomponenten und -systemen vorgestellt und die damit erzielbaren Ergebnisse anhand ausgewählter Anwendungsbeispiele diskutiert.
Fußnoten
1
In Anhängigkeit der jeweiligen Norm gibt es etwa verschiedene Auffassungen von HC, das bei manchen Euronormen für Ottomotoren als gesamtes HC (Euro 4) und als HC ohne Methan (Euro 5) zusätzlich bewertet wird. Ähnlich gibt es unterschiedliche Darstellungen von NOx und HC, die bei Euronormen für Ottomotoren getrennt limitiert werden und bei Euronormen für Dieselmotoren auch als Summe beider. Partikelemissionen werden bis Euro 4 massenspezifisch dargestellt und darüber hinaus zusätzlich über die Partikelanzahl beschränkt.
 
Literatur
Zurück zum Zitat AVL: BOOST Aftertreatment user guide (2010) AVL: BOOST Aftertreatment user guide (2010)
Zurück zum Zitat Birkhold, F., Meingast, U., Wassermann, P., Deutschmann, O.: Analysis of the injection of urea-water-solution for automotive SCR deNox-systems: modeling of two-phase flow and spray/wall-interaction. SAE Paper 2006-01-0643. (2006) Birkhold, F., Meingast, U., Wassermann, P., Deutschmann, O.: Analysis of the injection of urea-water-solution for automotive SCR deNox-systems: modeling of two-phase flow and spray/wall-interaction. SAE Paper 2006-01-0643. (2006)
Zurück zum Zitat Brinkmeier, C., Opferkuch, F., Tuttlies, U., Schmeißer, V., Bernnat, J., Eigenberger, G.: Car exhaust fumes purification – a challenge for procedure technology. Chem. Ing. Tech. 77, 1333–1355 (2005) CrossRef Brinkmeier, C., Opferkuch, F., Tuttlies, U., Schmeißer, V., Bernnat, J., Eigenberger, G.: Car exhaust fumes purification – a challenge for procedure technology. Chem. Ing. Tech. 77, 1333–1355 (2005) CrossRef
Zurück zum Zitat Depcik, C., Assanis, D.: One-dimensional automotive catalyst modelling. Prog. Energy Combust. Sci. 31(2), 308–369 (2005) CrossRef Depcik, C., Assanis, D.: One-dimensional automotive catalyst modelling. Prog. Energy Combust. Sci. 31(2), 308–369 (2005) CrossRef
Zurück zum Zitat Dieterich, E.: Systematische Bilanzierung und modulare Simulation verfahrenstechnischer Apparate. Wissenschaftsverlag, Aachen (1998). Doktorat, Universität Stuttgart Dieterich, E.: Systematische Bilanzierung und modulare Simulation verfahrenstechnischer Apparate. Wissenschaftsverlag, Aachen (1998). Doktorat, Universität Stuttgart
Zurück zum Zitat Froment, G., Bishoff, K.B.: Chemical reactor analysis and design. Wiley & Sons, New York, Chichester, Brisbane, Toronto, Singapore (1990) Froment, G., Bishoff, K.B.: Chemical reactor analysis and design. Wiley & Sons, New York, Chichester, Brisbane, Toronto, Singapore (1990)
Zurück zum Zitat Kirchner, T., Eigenberger, G.: On the dynamic behaviour of automotive catalysts. Catal. Today 38, 3–12 (1997) CrossRef Kirchner, T., Eigenberger, G.: On the dynamic behaviour of automotive catalysts. Catal. Today 38, 3–12 (1997) CrossRef
Zurück zum Zitat Masoudi, M.: Bosch urea dosing approach for future emission legislature for light and heavy duty SCR applications. 9th DOE Crosscut Workshop on Lean Emissions Reduction Simulation, University of Michigan. (2006) Masoudi, M.: Bosch urea dosing approach for future emission legislature for light and heavy duty SCR applications. 9th DOE Crosscut Workshop on Lean Emissions Reduction Simulation, University of Michigan. (2006)
Zurück zum Zitat Missy, S., Thams, J., Bollig, M., Tatschl, R., Wanker, R., Bachler, G., Ennemoser, A., Grantner, H.: Computergestützte Optimierung des Abgasnachbehandlungssystems für den neuen 1.8-l-Valvetronic-Motor von BMW. MTZ 63(2-12), 1203–1212 (2002) Missy, S., Thams, J., Bollig, M., Tatschl, R., Wanker, R., Bachler, G., Ennemoser, A., Grantner, H.: Computergestützte Optimierung des Abgasnachbehandlungssystems für den neuen 1.8-l-Valvetronic-Motor von BMW. MTZ 63(2-12), 1203–1212 (2002)
Zurück zum Zitat Ogyu, K., Ohno, K., Sato, H., Hong, S., Komori, T.: Ash storage capacity enhancement of diesel particulate filter. SAE Paper 2004-01-0949. (2004) Ogyu, K., Ohno, K., Sato, H., Hong, S., Komori, T.: Ash storage capacity enhancement of diesel particulate filter. SAE Paper 2004-01-0949. (2004)
Zurück zum Zitat Perry, R.H., Green, D.W.: Perry’s chemical engineers’ handbook. 7. Aufl. Chemical engineering series. McGraw-Hill International, New York, St. Louis, St. Francisco, Auckland (1997) Perry, R.H., Green, D.W.: Perry’s chemical engineers’ handbook. 7. Aufl. Chemical engineering series. McGraw-Hill International, New York, St. Louis, St. Francisco, Auckland (1997)
Zurück zum Zitat Peters, B., Wanker, R., Muenzer, A., Wurzenberger, J.C.: Integrated 1d to 3d simulation workflow of exhaust aftertreatment devices. SAE Paper 2004-01-1132. (2004) Peters, B., Wanker, R., Muenzer, A., Wurzenberger, J.C.: Integrated 1d to 3d simulation workflow of exhaust aftertreatment devices. SAE Paper 2004-01-1132. (2004)
Zurück zum Zitat Wurzenberger, J.C., Kutschi, S.: Advanced simulation technologies for diesel particulate filters – a modeling study on asymmetric channel geometries. SAE Paper 2005-01-1137. (2005) Wurzenberger, J.C., Kutschi, S.: Advanced simulation technologies for diesel particulate filters – a modeling study on asymmetric channel geometries. SAE Paper 2005-01-1137. (2005)
Zurück zum Zitat Wurzenberger, J.C., Auzinger, G., Heinzle, R., Wanker, R.: 1D modelling of reactive fluid dynamics, cold start behavior of exhaust systems. SAE Paper 2006-01-1544. (2006) CrossRef Wurzenberger, J.C., Auzinger, G., Heinzle, R., Wanker, R.: 1D modelling of reactive fluid dynamics, cold start behavior of exhaust systems. SAE Paper 2006-01-1544. (2006) CrossRef
Metadaten
Titel
Abgasnachbehandlungssysteme
verfasst von
Dr.-techn. Reinhard Tatschl
Dr.-techn. Johann Wurzenberger
Copyright-Jahr
2019
DOI
https://doi.org/10.1007/978-3-658-23557-4_46

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