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Abgasnachbehandlung bei RME (Biodiesel)-Betrieb

Ergebnisse

Beladung des Partikelfilters bei additiviertem RME-Kraftstoff
Abgastemperatur, Druckdifferenz, Russmasse
Beladung mit Unterbrechungen

Es ist bekannt, dass die Partikelemission bei RME-Kraftstoff gegenüber Dieselkraftstoff deutlich geringer ist. Deshalb war gegenüber Dieselkraftstoff mit erheblich längeren Beladezeiten zu rechnen. Um die Beladezeit für die maximal zulaessige Beladung mit einer Russmasse von 15 g zu ermitteln, wurden mehrere Beladungsversuche gefahren. Für die Beladungsversuche wurde der Motor stets bei einer Drehzahl von n = 1790 1/min und einem Drehmoment von Md = 39 Nm betrieben:
In den folgenden Diagrammen sind der jeweilige Kraftstoff mit der zugehoerigen Versuchs-Nr.
und darunter die Filterbetriebszeit vor dem Beginn des entsprechenden Versuches angegeben.

In den Abb. 6 und Abb. 7 ist ein Beladungsversuch über 33,1 Stunden mit mehreren Unterbrechungen und unterschiedlich langen Motorstillstandszeiten dargestellt. Abb. 6 zeigt die Motorbelastung wärend der Beladung und Abb. 7 den Verlauf von Temperatur und Druckdifferenz sowie die auf dem Filter angesammelte Russmasse.

Abb. 6: Drehzahl und Drehmoment bei RME (additiviert) für mehrfach unterbrochene Beladung

Abb. 7: Abgastemperatur, Druckdifferenz über PF und Russmasse bei RME (additiviert) für mehrfach unterbrochene Beladung

Die Abgastemperaturen stiegen wärend der Beladezeit von der 1. bis zur 31. Stunde um 14°C an. Die vor dem Partikelfilter gemessene Temperatur erhöhte sich von 205°C auf 219°C. Die Temperatur nach dem Filter stieg von 203°C auf 218°C und naeherte sich der vor dem Filter gemessenen Temperatur an. Sie lag insbesondere in der ersten Haelfte der 4. Beladeperiode sogar um maximal 4 °C über der vor dem Partikelfilter gemessenen Abgastemperatur und ist ein Hinweis auf einen exothermen, im Partikelfilter ablaufenden Oxidationsvorgang.

Die Druckdifferenz dp über dem Partikelfilter war bei Wiederaufnahme der Beladung nach unterschiedlich langem Stillstand des Motors geringer als vor dem Abstellen des Motors.
Sie erreichte im Maximum gerade den Wert von 2 kPa und ueberschritt nach 31,17 Stunden Beladezeit kaum den bereits nach 8 Stunden erreichten Wert. Eine kurze Stillstandszeit (hier 1,5 Stunden) hat eine geringe Senkung der Druckdifferenz bewirkt. Die Auswirkungen der in diesem Versuch ebenfalls vorhandenen Stillstandszeiten zwischen 12,5 und 67,5 Stunden waren jeweils nahezu gleich und deutlich staerker.
Der Partikelfilter wurde bei jedem Motorstillstand gewogen, zuletzt in diesem Versuch nach einer Beladezeit von 31,17 Stunden.
Obwohl die Druckdifferenz vor jedem Motorstillstand etwa gleich war, konnte eine Masse zunahme des Filters mit fortschreitender Beladezeit festgestellt werden. Die Ursache für diese Erscheinung – Massezunahme ohne Erhöhung der Druckdifferenz vom Ende der 2. bis zum Ende der 4. Beladungsperiode – konnte in diesem Teilprojekt nicht untersucht werden.
Trotz der wärend der Beladung nahezu gleich bleibenden Schwaerzungszahlen, die von der ersten 7-stuendigen bis zur vierten Beladungsperiode in den Grenzen von FSN = 0,39 bis FSN = 0,41 lagen, wurde mit fortschreitender Beladezeit eine geringer werdende Russmassezunahme festgestellt. Auch hierfuer konnte die Ursache in diesem Teilprojekt nicht endgueltig geklaert werden. Offensichtlich traegt die teilweise Russoxidation, die durch die Temperaturen T_n_PF > T_v_PF gekennzeichnet ist, zu der geringeren Russansammlung im Filter bei.

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