Fraunhofer-Gesellschaft

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Abgasreinigung von DI-Ottomotoren durch Barrierenentladung

 
: Neff, W.; Trompeter, F.-J.; Pochner, K.; Pischinger, S.; Lepperhoff, G.; Baumgarten, H.; Scharr, D.

VDI-Technologiezentrum Physikalische Technologien, Düsseldorf:
Abschlußpräsentation zum Verbundprojekt Laserdiagnostische und plasmatechnologische Grundlagen zur Verminderung von Emissionen und Kraftstoffverbrauch von DI-Verbrennungsmotoren : 27. September 2000, VDI-Haus, Düsseldorf
Düsseldorf: VDI-Technologiezentrum Physikalische Technologien, 2000
ISBN: 3-00-006781-7
S.119-128 : Ill., Lit.
Deutsch
Aufsatz in Buch
Fraunhofer ILT ()
Abgasreinigung; Kaltstartemission; plasma; dielektrisch behinderte Entladung

Abstract
Durch die Barrierenentladung werden Gasmoleküle im Abgas von Verbrennungsmotoren angeregt, ionisiert und dissoziiert. Diese Spezies können giftige und klimarelevante Abgasbestandteile oxidieren oder reduzieren. Im Gegensatz zur katalytischen Abgasnachbehandlung bietet die Plasmamethode bei Verbrennungsmotoren den Vorteil der sofortigen Betriebsbereitschaft unmittelbar nach dem Drehen des Zündschlüssels. In diesem Beitrag werden die Ergebnisse zur Oxidation von Kohlenwasserstoffen (HC) im Abgas unter Kaltstart-Bedingungen berichtet. Ein neuartiges Plasma-System wurde erforscht, mit dem die Kohlenwasserstoffemission vom Motorstart bis zum Anspringen des Katalysators vermindert werden kann. Ergebnisse mit einem Versuchsfahrzeug im neuen Europäischen Fahrzyklus (EU III) zeigen eine Absenkung der Kohlenwasserstoffemission um mehr als 42 % in den ersten Sekunden nach dem Motorstart. In dieser Zeit werden nahezu alle Arten von Kohlenwasserstoffen im Abgas oxidiert. Der Abgasgegendruck im Serienfahrzeug mit eingebauten Versuchsreaktoren anstelle des Serienschalldämpfers ist im Fahrzeug auf dem gleichen Niveau wie die original Abgasanlage mit Serienschalldämpfer. Weitere technische Vorteile können durch eine verbesserte Elektrodengeometrie erreicht werden.

 

Dielectric barrier discharge offer the advantage to excite and dissociate molecules in the exhaust gas stream. Those dissociated and excited species are oxidizing or reducing harmful exhaust gas components. The advantage of a plasma chemical system in comparison to a catalytic measure for exhaust gas treatment is the instantaneous activity at ambient temperature from the turn key of the engine. The investigations reviewed in this paper are dealing with the plasma chemical oxidation of hydrocarbons in the exhaust gas stream during cold start conditions. The article concerns the design and development of a plasma-system in order to decrease the hydrocarbon emissions from engine start till catalyst light off. Vehicle results in the new European driving cycle show a hydrocarbon conversion of more than 42 % in the first 11 seconds from engine start. In this period nearly all types of hydrocarbon were reduced. The exhaust back pressure of the system is comparable to the conventional muffler. Further system improvement can be achieved by an optimization of the disk electrode design.

: http://publica.fraunhofer.de/dokumente/B-63784.html