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Abgasnachbehandlung bei RME (Biodiesel)-Betrieb

Kraftstoff

Für die experimentellen Untersuchungen wurden die in der nachfolgenden Tabelle enthaltenen Kraftstoffe eingesetzt:

Die Kraftstoffe RME und Winter-RME wurden von der Oelmuehle Leer Connemann GmbH& Co bereitgestellt. Der am 22.11.01 gelieferte Kraftstoff „Winter-RME“ kam ab Versuch „RME2“ zum Einsatz.
Dem Kraftstoff wurde das von der Volkswagen AG bereitgestellte Additiv „satacen 2“ der Charge 01011 zugemischt. Das Mischungsverhaeltnis wurde von der Volkswagen AG mit 0,357 ml Additiv je Liter Kraftstoff vorgegeben. Der Eisenanteil betrug 10 ppm.
Die Additivdosierung erfolgte mit einer 5 ml-Injektionsspritze jeweils für eine Kraftstoffmenge von 50 l, die mit einem 10 l-Messeimer in einen Kraftstoffbehaelter gefuellt wurde. Um eine gleichmaessige Vermischung im Behaelter zu gewaehrleisten, wurde die additivierte Kraftstoffmenge intensiv verrührt. Die erzeugten Mischungsverhaeltnisse bewegten sich in den Grenzen von 0,354 bis 0,364 ml Additiv je Liter Kraftstoff.
In den folgenden Abbildungen wurde zur Kennzeichnung der additivierten Kraftstoffe stets die Bezeichnung „RME“ bzw. „Diesle Kraftstoff“ verwendet. Die nachgestellten Zahlen stehen für die laufende Nummer des Versuches mit dem jeweiligen Kraftstoff. Die nicht additivierten Kraftstoffe, die lediglich zur Bestimmung des Balance Point zum Einsatz kamen, wurden mit „RMEoA“ bzw. „DKoA“ bezeichnet. („oA“ bedeutet: „ohne Additiv“).

Versuchsdurchfuehrung

Versuchsablauf
Um einer moeglichen Schaedigung des bei RME-Kraftstoff zu untersuchenden Abgasnachbehandlungssystems durch den Schwefelanteil im Dieselkraftstoff vorzubeugen, wurden die wesentlichen Untersuchungen – Beladung und Regeneration des Partikelfilters – bei additiviertem RME an den Anfang gestellt. Als nächstes wurde die Balance Point- Bestimmung bei additiviertem RME und RME ohne Additivzusatz vorgenommen.
Anschliessend erfolgten vergleichende Beladungs- und Regenerationsversuche mit additiviertem Dieselkraftstoff. Für die Balance Point-Bestimmungen kam danach kurzzeitig Diesle Kraftstoff ohne Additivzusatz zum Einsatz, bevor wiederum additivierter Diesle Kraftstoff und abschliessend additivierter RME-Kraftstoff verwendet wurden.

Pruefpunkt
Vor Beginn der Versuche mit dem Abgasnachbehandlungssystem wurde in Abstimmung mit der Volkswagen AG der Abgasgegendruck nach dem Abgasturbolader des Motors bei Volllast (n = 4000 1/min, Md = 203 Nm) ohne Partikelfilter auf pAbg. = 25 - 26 kPa eingestellt.
Für diesen Versuch wurde der Partikelfilter durch ein gleich langes Abgasrohr ersetzt.
Die Volkswagen AG fährt auf einem dynamischen Pruefstand zur Filterbeladung den sogenannten „AMA-Zyklus“ mit den folgenden 6 Stuetzpunkten:

Für die stationaeren Beladeversuche im IMKO wurde gemeinsam der 1. Stuetzpunkt ausgewaehlt. Als Kriterien für die Auswahl zählten:
- beste Drehzahl- und Drehmomentstabilitaet des Motors auf dem Pruefstand,
- minimale Abgastemperaturen vor dem Partikelfilter.

Applikationssteuergeraet
Für die Versuche wurde von der Volkswagen AG ein Applikationssteuergeraet bereitgestellt, das die Betriebsarten „Beladung“ und „Regeneration“ ermöglichte.

Wichtige Messlabel
Damit beim Umschalten von der Filterbeladung zur Regeneration die Motorbelastung sich nicht aendert, die Regeneration also drehmomentneutral ablaeuft, wurden die motorspezifischen Parameter für die Regeneration bei dem Kraftstoff RME (additiviert) angepasst. Bei der Beladung und der Regeneration bei RME (additiviert) wurde der Motor mit den in der folgenden Tabelle enthaltenen Motorparametern betrieben:

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