Abgasbehandlung für Dieselmotoren

Hoffmann, Ulrich

Dieselmotoren emittieren neben den auch von Ottomotoren ausgestoßenen Schadstoffen wie Kohlenwasserstoffen, Stickoxiden und Kohlenmonxid je nach Typ und Fahrbedingung auch Rußpartikel. Diese Rußpartikel besitzen eine große spezifische Oberfläche, auf der feinste "Kondensattröpfchen" adsorbiert sind. Zu den adsorbierten Spezies gehören u. a. reizerregende teiloxidierte Kohlenwasserstoffe (Aldehyde, Ketone, Phenole) sowie kondensierte Aromaten (PAH). Aufgrund einer zunehmenden Umweltbelastung wird eine drastische Reduzierung der Schadstoffe und eine Einführung der seit langem in den USA geltenden Grenzwerte in Europa gefordert. Nach dem heutigen Stand der Technik können die Emissionsgrenzwerte nur durch eine Abgasfilterung eingehalten werden. Obwohl in den letzten Jahren Fortschritte erzielt wurden, ist derzeit bei den Dieselmotoren der Nutzfahrzeuge weder das Problem der Partikelfilterung noch das der rechtzeitigen, selbsttätigen Regeneration zufriedenstellend gelöst. Zur Gewährleistung eines sicheren Fahrzeugbetriebes muß eine rechtzeitige Erhöhung der Abgastemperatur zur Regenerierung des Filters vorgenommen werden, um Verstopfungen des Filters durch Ruß zu vermeiden; andernfalls steigt der Abgasdruck auf nicht vertretbare Werte an. Es wird daher nach Lösungen gesucht, einerseits die Abgastemperaturen rechtzeitig zu erhöhen oder aber die Zündtemperaturen des abgeschiedenen Rußes durch geeignete Katalysatoren zu senken. Höhe Abgastemperaturen können z. B. - durch "Anfetten" des im Motor gebildeten Luft-Kraftstoff-Gemisches oder - durch die Anordnung eines abgas-/luftgespeisten Brenners im Abgassystem vor dem Filter, welcher bei Bedarf gezündet werden kann, erzeugt werden. Die Katalysatoren können entweder dem Kraftstoff als Additiv zugegeben, dem Abgas beigemischt oder aber direkt durch Imprägnierung auf das Filtermaterial aufgebracht werden. Als Fazit ergibt sich, daß ein selbständiges Freibrennen der Dieselruß-Filtersysteme mit unterschiedlichen Katalysatorsystemen erst oberhalb 300°C erreicht werden konnte.

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Hoffmann, Ulrich: Abgasbehandlung für Dieselmotoren.

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