Die Aktivität von Autoabgaskatalysatoren wird im Laufe der Lebensdauer stark durch irreversible thermische Alterung beeinträchtigt. Bislang war bei Änderung der Aktivität eine aufwändige Modell-Rekalibrierung notwendig. Auf Basis umfangreicher experimenteller Untersuchungen in einem isothermen Flachbettreaktor wurden für Dieseloxidations- und NO_x-Speicherkatalysatoren Korrelationen entwickelt, die bei bekannter Kinetik eines Referenzkatalysators eine schnelle Reparametrierung des makrokinetischen Modells ermöglichen, um alterungsbedingte Veränderungen zu berücksichtigen. Damit ist es möglich die gealterten Katalysatoren mit einem vereinfachten Versuchsprogramm schneller zu charakterisieren und die Modellreparametrierung deutlich zu beschleunigen.
Insbesondere die NO-Oxidation ist zudem stark durch eine reversible Deaktivierung auf Grund von Platinoxidbildung beeinflusst. Um eine modellmäßige Abbildung der variierenden NO-Oxidationsaktivität unter mageren Bedingungen zu ermöglichen, wurde auf Basis zahlreicher, experimenteller Ergebnisse ein phänomenologisches Platinoxidationsmodell entwickelt, welches die Deaktivierung durch Platinoxidation (Pt+1/2 ,O_2,righleftharpoons,PtO) und die Reaktivierung (PtO+NO ,rightarrow,Pt+ ,1/2 ,NO_2)berücksichtigt.
Aktualisiert: 2023-05-15
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Michael Brotz untersucht in seiner Arbeit das Potenzial des variablen Ventiltriebs für die NOx-Speicherkatalysatorregeneration bei Dieselmotoren im unteren Teillastbetrieb. Er zeigt durch umfangreiche thermodynamische Analysen den Einfluss hoher interner Restgasraten auf das unterstöchiometrische Brennverfahren. Die Versuche erfolgen experimentell auf dem Motorenprüfstand an einem Vier-Zylinder-Dieselmotor mit variablem Ventiltrieb. Mithilfe der entwickelten Methodik und dem variablem Ventiltrieb gelingt es dem Autor, den zulässigen Kennfeldbereich der NOx-Speicherkatalysatorregeneration zu geringeren Motorlasten hin zu erweitern.
Aktualisiert: 2023-04-01
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Michael Brotz untersucht in seiner Arbeit das Potenzial des variablen Ventiltriebs für die NOx-Speicherkatalysatorregeneration bei Dieselmotoren im unteren Teillastbetrieb. Er zeigt durch umfangreiche thermodynamische Analysen den Einfluss hoher interner Restgasraten auf das unterstöchiometrische Brennverfahren. Die Versuche erfolgen experimentell auf dem Motorenprüfstand an einem Vier-Zylinder-Dieselmotor mit variablem Ventiltrieb. Mithilfe der entwickelten Methodik und dem variablem Ventiltrieb gelingt es dem Autor, den zulässigen Kennfeldbereich der NOx-Speicherkatalysatorregeneration zu geringeren Motorlasten hin zu erweitern.
Aktualisiert: 2023-04-04
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Mit der Fähigkeit, Stickoxide als Nitrat zu binden und in reduzierender Atmosphäre freizugeben, eignen sich NOₓ-Speicherkatalysatoren zur Entstickung des Abgases magerer Verbrennungsprozesse. Ein neuer Ansatz der direkten Zustandsdiagnose von Abgaskatalysatoren zur Schadstoffminderung bedient sich der beladungsabhängigen elektrischen Eigenschaften der katalytischen Beschichtungen (Bände 2 und 9 dieser Reihe).
In dieser Arbeit wurde zunächst der Einfluss der Stickoxide auf die elektrische Leitfähigkeit verschiedener barium- oder kaliumhaltiger NOₓ-Speichermaterialien, abhängig von den katalytisch aktiven Komponenten, grundlegend untersucht. Die bekannten Funktionen spiegeln sich im NOₓ-bedingten Leitfähigkeitsanstieg der NOₓ-Speichermaterialien wider.
Danach wurde die Eignung zweier kalium- und manganhaltiger NOₓ-Speichermaterialien als sensitive Schichten neuartiger resistiver NOₓ-Dosimeter gezeigt. Anders als herkömmliche Gassensoren detektieren NOₓ-Dosimeter in oxidierenden Atmosphären direkt die NOₓ-Menge im Gasstrom durch fortschreitende NOₓ-Speicherung und eine beladungsabhängige elektrische Leitfähigkeit. Die Sensorsignalableitung lässt wiederum auf den Konzentrationsverlauf schließen. Die vorgestellten NOₓ-Dosimeter eignen sich zur Langzeitdetektion von NOₓ im Sub-ppm-Bereich mit einer temperaturabhängigen hohen Empfindlichkeit, einer linearen Kennlinie, einem schnellen Ansprechen, der thermischen Regenerierbarkeit sowie systembedingt dem Fehlen eines Nullpunktdrifts und sind damit vielversprechend zur Immissionsüberwachung. Die abschließende Variation des Sensoraufbaus hinsichtlich der Elektrodenanordnung, der Speicherschichtdicke sowie dem Gaszutritt zur sensitiven Schicht diente dem Verständnis des Sensormechanismus und resultierte in einem ersten Modellansatz.
Aktualisiert: 2019-12-12
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Die Aktivität von Autoabgaskatalysatoren wird im Laufe der Lebensdauer stark durch irreversible thermische Alterung beeinträchtigt. Bislang war bei Änderung der Aktivität eine aufwändige Modell-Rekalibrierung notwendig. Auf Basis umfangreicher experimenteller Untersuchungen in einem isothermen Flachbettreaktor wurden für Dieseloxidations- und NO_x-Speicherkatalysatoren Korrelationen entwickelt, die bei bekannter Kinetik eines Referenzkatalysators eine schnelle Reparametrierung des makrokinetischen Modells ermöglichen, um alterungsbedingte Veränderungen zu berücksichtigen. Damit ist es möglich die gealterten Katalysatoren mit einem vereinfachten Versuchsprogramm schneller zu charakterisieren und die Modellreparametrierung deutlich zu beschleunigen.
Insbesondere die NO-Oxidation ist zudem stark durch eine reversible Deaktivierung auf Grund von Platinoxidbildung beeinflusst. Um eine modellmäßige Abbildung der variierenden NO-Oxidationsaktivität unter mageren Bedingungen zu ermöglichen, wurde auf Basis zahlreicher, experimenteller Ergebnisse ein phänomenologisches Platinoxidationsmodell entwickelt, welches die Deaktivierung durch Platinoxidation (Pt+1/2 ,O_2,righleftharpoons,PtO) und die Reaktivierung (PtO+NO ,rightarrow,Pt+ ,1/2 ,NO_2)berücksichtigt.
Aktualisiert: 2023-04-17
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