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Abgasnachbehandlung bei RME (Biodiesel)-Betrieb
Regeneration des Partikelfilters
Regeneration bei additiviertem RME
Die Abb. 31 und Abb. 32 zeigen die diskontinuierliche Regeneration des Filters im
Anschluss an die mehrfach unterbrochene Beladung, Versuch RME1 und an die
unterbrechungsfreie Beladung, Versuch RME3 im stationaeren Betriebspunkt (n = 1790 1/min,
Md = 39 Nm).
Abb. 31: Abgastemperatur und Druckdifferenz über PF wärend der Regeneration bei RME
(additiviert) nach mehrfach unterbrochener Beladung
Abb. 32: Abgastemperatur und Druckdifferenz über PF wärend der Regeneration bei RME
(additiviert) nach unterbrechungsfreier Beladung
Der Regenerationsvorgang wurde mit dem Einsetzen der Nacheinspritzung ausgeloest.
Die Abgastemperaturen stiegen sofort an. Innerhalb von 470 s wurde die Temperatur vor dem
Filter von 204 °C auf 500 °C erhöht. Gleichzeitig erhöhte sich mit dem groesseren
Volumenstrom auch die Druckdifferenz dp über dem Partikelfilter. Nach etwa 200 s
verringerte sich die Druckdifferenz, was auf die beginnende Russoxidation hinweist. Nach
weiteren 300 s erreichte die Druckdifferenz wärend der Nacheinspritzung einen konstanten
Wert, der sich erst nach dem Abschalten der Nacheinspritzung und allmaehlicher Abkuehlung
des Nachbehandlungssystems weiter verringerte. Nach insgesamt etwa 500 s war somit die
Regeneration des Filters abgeschlossen, was daran erkennbar ist, dass keine weitere
Verringerung der Druckdifferenz wärend der Nacheinspritzdauer auftrat.
Die Nacheinspritzdauer wurde auf Hinweis der Volkswagen AG nach dem
Regenerationsversuch RME1 für alle weiteren Regenerationen trotzdem auf ca. 15 min
erhöht.
Nach dem Abschalten der Nacheinspritzung, d. h. zu Beginn des Belademodus, erfolgte trotz
starken Absinkens der Abgastemperatur vor dem ATL und vor dem motornahen Oxi-Kat die
Erhöhung der Temperatur vor dem Oxi-Kat (PF) und vor dem Partikelfilter. Offenbar
bewirkte der höhere Sauerstoffanteil im Abgas nach Beendigung der Nacheinspritzung in
beiden Oxi-Kat den erneuten Ablauf exothermer Vorgaenge (Oxidation von CO und HC).
Gleichzeitig stieg die Druckdifferenz über dem Filter um 0,2 bis 0,3 kPa an. Dieser Anstieg
wurde augenscheinlich durch den bei angestiegener Abgastemperatur erhoehten
Abgasvolumenstrom bewirkt. Mit sinkender Abgastemperatur fiel die Druckdifferenz
innerhalb von etwa 10 min bis auf den nach der Regeneration jeweils niedrigsten Wert. Dieser
Wert ist zugleich ein Mass für die Vollstaendigkeit des jeweiligen Regenerationsvorgangs.
Da wärend der langen Nacheinspritzdauer der Russ im Partikelfilter offenbar schon
weitestgehend oxidiert wurde, konnte trotz des höheren Sauerstoffanteils im Abgas nach
Beendigung der Nacheinspritzung nur andeutungsweise festgestellt werden, dass die
Temperatur nach dem Partikelfilter T_n_PF durch plötzlich einsetzende Russoxidation
sprunghaft ansteigt. Der allmaehliche Anstieg ist auf die Abgaserwaermung vor dem
Partikelfilter zurueckzufuehren, die mit zeitlicher Verzoegerung auch nach dem Filter bemerkbar
ist.
Die Beladung des Filters wurde im Anschluss an die Regeneration über eine Zeitdauer von 15
bis 20 Minuten durchgefuehrt, bis die Abgastemperatur vor dem Partikelfilter T_v_PF nahezu
bis auf den Beharrungswert abgekühlt war. Die Druckdifferenz über dem Partikelfilter wurde
bei Abschluss aller mit Teillast (n = 1790 1/min, Md = 39 Nm) durchgefuehrten Regenerationsversuche
auf Werte um 0,70 bis 0,75 kPa verringert (s. a. Abb.38).
Da für die Regenerationsversuche das Applikationssteuergeraet zum Einsatz kam, traten
mehrfach, wie z. B. in den Abb. 31 und Abb. 32 ersichtlich, steuergeraetebedingte
Motoraussetzer auf, worauf im Punkt 7 bereits hingewiesen wurde. Die Aussetzer, bei denen
der Motor nach ploetzlicher Drehzahlabsenkung den zuvor gefahrenen Betriebspunkt
selbstaendig wieder erreichte, sind an der kurzzeitigen Absenkung insbesondere der
Abgastemperaturen T_v_ATL und T_v_OK erkennbar.
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