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.
This is a preview of subscription content, log in via an institution.
Buying options
Tax calculation will be finalised at checkout
Purchases are for personal use only
Learn about institutional subscriptionsNotes
- 1.
In Anhängigkeit der jeweiligen Norm gibt es etwa verschiedene Auffassungen von HC, das bei manchen Euro Normen für Ottomotoren als gesamtes HC (Euro 4) und als HC ohne Methan (Euro 5) zusätzlich bewertet wird. Ähnlich gibt es unterschiedliche Darstellungen von NO x und HC, die bei Euro-Normen für Ottomotoren getrennt limitiert werden und bei Euro-Normen für Dieselmotoren auch als Summe beider. Partikelemissionen werden bis Euro 4 massenspezifisch dargestellt und darüber hinaus zusätzlich über die Partikelanzahl beschränkt.
Literatur
AVL: BOOST Aftertreatment User Guide (2010)
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)
Brinkmeier, C., Opferkuch, F., Tuttlies, U., Schmeißer, V., Bernnat, J., Eigenberger, G.: Car exhaust fumes purification – a challenge for procedure technology. Chemie Ingenieur Technik 77, 1333–1355 (2005)
Depcik, C., Assanis, D.: One-dimensional automotive catalyst modelling. Progress in Energy and Combustion Science 31(2), 308–369 (2005)
Dieterich, E.: Systematische Bilanzierung und modulare Simulation verfahrenstechnischer Apparate. Wissenschaftsverlag, Aachen (1998). Doktorat, Universität Stuttgart
Froment, G., Bishoff, K.B.: Chemical Reactor Analysis and Design. Wiley & Sons Inc., New York, Chichester, Brisbane, Toronto, Singapore (1990)
Kirchner, T., Eigenberger, G.: On the dynamic behaviour of automotive catalysts. Catalysis Today 38, 3–12 (1997)
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)
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)
Ogyu, K., Ohno, K., Sato, H., Hong, S., Komori, T.: Ash Storage Capacity Enhancement of Diesel Particulate Filter. SAE Paper 2004-01-0949 (2004)
Perry, R.H., Green, D.W.: Perry’s Chemical Engineers’ Handbook. Chemical Engineering Series, 7. Aufl. McGraw-Hill International, New York, St. Louis, St. Francisco, Auckland, Bogota, Hamburg, London, Madrid, Mexiko, Montreal, New Deli, Panama, Paris, Sau Paulo, Singapore, Sydney, Tokyo, Toronto (1997)
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)
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)
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)
Author information
Authors and Affiliations
Corresponding author
Editor information
Editors and Affiliations
Rights and permissions
Copyright information
© 2014 Springer Fachmedien Wiesbaden
About this chapter
Cite this chapter
Tatschl, R., Wurzenberger, J. (2014). Abgasnachbehandlungssysteme. In: Merker, G., Teichmann, R. (eds) Grundlagen Verbrennungsmotoren. ATZ/MTZ-Fachbuch. Springer Vieweg, Wiesbaden. https://doi.org/10.1007/978-3-658-03195-4_12
Download citation
DOI: https://doi.org/10.1007/978-3-658-03195-4_12
Published:
Publisher Name: Springer Vieweg, Wiesbaden
Print ISBN: 978-3-658-03194-7
Online ISBN: 978-3-658-03195-4
eBook Packages: Computer Science and Engineering (German Language)